開封市近地層大氣顆粒物垂直分布特征研究.pdf

1、大氣顆粒物導(dǎo)致城市的能見度降低，對生態(tài)環(huán)境和人體健康有極大影響和危害。尤其是低層的大氣顆粒物，對人體健康的影響重大。本文通過采樣分析開封市高層建筑各高度的大氣顆粒物，了解空氣質(zhì)量的垂直變化特征，可以為多尺度城市大氣規(guī)劃和大氣的污染綜合治理決策提供新的科學(xué)依據(jù)，同時為進(jìn)一步深入研究開封市大氣氣溶膠的基本分布規(guī)律、來源、傳輸與轉(zhuǎn)化特征和氣候微變化影響打造基礎(chǔ)。
　　 2009年10月27日～11月6日、11月16日～20日和2010

2、年1月8日～16日期間，選擇開封市市中心玉祥酒店和經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)電業(yè)局的兩個高層建筑為觀測平臺(分別代表商業(yè)交通居民混合區(qū)和行政文教區(qū)兩個區(qū)域)，采集不同高度處的PM10、PM2.5和降塵樣品。對其濃度水平、污染特征、金屬元素含量、粒徑組成的空間和時間分布進(jìn)行分析，結(jié)果表明：
　　 (1)PM10和PM2.5的質(zhì)量濃度具有明顯的季節(jié)差異，冬季濃度大于秋季。市中心商業(yè)交通居民混合區(qū)濃度大于經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的行政文教區(qū)。PM10濃度隨著高度的

3、升高而減小，遞減速率秋季大于冬季，玉祥酒店處大于電業(yè)局處。PM2.5隨高度的變化并無明顯的規(guī)律性，冬季距離地面70m處PM2.5濃度最高，為356.5μg/m3；秋季PM2.5距地面2m處濃度最高，為255.6μg/m3?？晌腩w粒物中PM2.5占絕大比重，為59.6％～78.7％。隨高度的升高，細(xì)顆粒占粗顆粒物的百分比增大，地面處為65.5％～71.6％，最高層處為70.1％～78.7％。推測顆粒物的主要來源為交通運輸和地面揚塵。

4、r>　　 (2)顆粒物中金屬元素含量商業(yè)交通居民混合區(qū)大于行政文教區(qū)，冬季濃度大于秋季。Ca、Fe、Mg、Cr、Ni近地面濃度高于高層濃度，Pb、Zn和Cu垂直分布特征不明顯，Mn元素在一定高度內(nèi)均勻分布。Ca、Mg、Fe、Mn為地殼中常見元素，來源于土壤沙塵等自然源，在近地面處的富集較大。Pb、Zn、Cr、Cu、Ni重金屬元素在顆粒物中的富集因子大于10，與人類活動密切相關(guān)，受土壤揚塵的影響較小，是典型的污染性元素。生活和交通密集區(qū)

5、元素富集因子大于文教區(qū)，PM10中富集因子大于PM2.5中富集因子。PM10中大多數(shù)元素的富集因子秋季隨高度減小，PM2.5中元素的富集因子則在冬季隨高度增加而明顯減小。
　　 (3)大霧天氣空氣濕度大，有利于細(xì)顆粒物形成，不利于顆粒物的水平和垂直擴(kuò)散。Ca、Mg、Fe、Mn等自然源含量增加，Pb、Zn、Cr、Cu、Ni等人為源重金屬元素含量減小。大風(fēng)揚塵天氣下，顆粒物濃度迅速累積，粗顆粒濃度隨高度增高而降低。PM10和PM2.

6、5中金屬元素質(zhì)量濃度與玉祥酒店冬季平均濃度相比明顯增大。來源于地面揚塵的金屬元素濃度增加較大。PM10中多數(shù)元素的富集因子地面大于高層，而PM2.5中高層值大于地面。
　　 (4)大氣降塵粒徑主要集中在10～30μm范圍，＜30μm顆粒物占總顆粒數(shù)的67.1％～99.6％，隨著高度增加細(xì)顆粒物含量逐漸增加，具有下粗上細(xì)的分布特征。降塵中重金屬元素含量隨高度沒有顯著變化規(guī)律。室內(nèi)重金屬富集因子明顯大于室外。吸煙活動對重金屬富集的貢