重庆市荣昌区冬季典型霾期大气颗粒物浓度垂直变化特征.pdf
《重庆市荣昌区冬季典型霾期大气颗粒物浓度垂直变化特征.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《重庆市荣昌区冬季典型霾期大气颗粒物浓度垂直变化特征.pdf(9页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 卷第 期 年 月西南科技大学学报 :收稿日期:;修回日期:基金项目:国家自然科学基金项目(,);国家重点研发计划();四川省重大科技专项();四川省自然科学基金()作者简介:第一作者,罗熙杰(),女,硕士研究生,:;通信作者,董发勤(),男,博士,教授,研究方向为环境矿物学和环境地球化学,:;通信作者,石光明(),男,博士,副研究员,研究方向为大气复合污染综合观测识别、追因溯源及协同防控,:重庆市荣昌区冬季典型霾期大气颗粒物浓度垂直变化特征罗熙杰,赵玉连霍婷婷,董发勤,石光明蒋璐蔓,薛景源,(西南科技大学环境与资源学院四川绵阳 ;固体废物处理与资源化教育部重点实验室四川绵阳 ;西南科技大学
2、生命科学与工程学院四川绵阳 ;四川大学建筑与环境学院成都 )摘要:为探究川东平行岭谷大气颗粒物质量浓度垂直变化特征,通过对四川盆地偏东部的重庆市荣昌区典型雾霾期气象条件下大气颗粒物质量浓度(,和 )的垂直连续监测,分析温度、风速、相对湿度等气象条件与大气颗粒物浓度垂直分布的关系。结果表明:,的日变化在各高度范围内均表现为夜间浓度较高。种粒径段颗粒物的质量浓度均随高度升高而下降,内颗粒物质量浓度最高,分别为 ,。不同空气质量状况下,颗粒物浓度纵向分布不同。空气质量为良时,颗粒物随高度升高缓慢下降,处 ,和 浓度为 处的 ,;轻度污染期间,高度的颗粒物浓度比空气质量良时低 ,和 地面浓度分别是 处
3、的 ,倍,颗粒物主要在近地面聚集。颗粒物垂直方向浓度分布受相对湿度的影响最明显,其次是风速和温度。本地及周边地区工业企业排放的污染物以及荣昌区自身地势特点导致颗粒物无法充分扩散使得颗粒物浓度随高度升高快速降低。关键词:大气颗粒物质量浓度垂直分布气象因素中图分类号:文献标志码:文章编号:(),(,;,;,;,):(),(,),(,),:;随着城市化进程加快,建筑物高度不断增加,人类活动空间逐步增大,工业企业的高排放以及生活炉灶等的使用对颗粒物浓度垂直分布的影响程度日趋显著 。近年来,国内外学者通过各种平台和技术开展了大气污染物的垂直分布研究。文献 ,利用电视塔、气象塔等分析了北京、天津、石家庄等
4、城市的污染物垂直分布规律,发现污染物浓度通常随高度上升而下降。等 利用无人机监测华北平原大气气溶胶 范围内的垂直分布,发现大于 的颗粒物的垂直数浓度变化在白天不明显,而夜间随海拔升高明显下降。李杨等 通过无人机监测发现北京粒径大于 的气溶胶数浓度在 高度范围内随高度升高而减小。然而,空气污染通常分布在 范围内,目前城市大气污染垂直监测大部分停留在人类活动区,对 左右高度的颗粒物垂直分布规律研究较少 ,无法分析颗粒物完整纵向分布规律。因此,有必要将大气监测由地面扩展至近地边界层 ,明晰大气颗粒物污染的空间和时间变化特征,探索严重污染事件的形成机制。系留汽艇是一种可用于垂直观测的手段,相较于飞机观
5、测、激光雷达等手段具有无最小飞行高度、灵活升降、操作简单以及携带方便等优点。如:等 利用系留汽艇探测数据发现中国中东部地区冬季 在 高度范围内,和 处出现高浓度层;等 利用系留汽艇探测数据研究指出 的垂直分布受边界层高度和雾的垂直结构影响。四川盆地容易在冬季发生反复污染,且盆地中污染较严重地区颗粒物常集中在 内 。位于四川盆地中部偏东部区域的荣昌区处于螺罐山和古佛山附近的平行岭谷区,具有独特的地貌条件(多丘陵和山地),雾霾一旦形成,颗粒物等很难在水平和垂直方向上迁移和扩散,从而形成区域性污染事件 。本研究基于 年 月 日雾霾期在重庆荣昌区利用系留汽艇得到的细颗粒质量浓度和气象数据,分析大气颗粒
6、物质量浓度的垂直变化特征,有利于进一步了解垂直扩散条件对颗粒物污染发生、维持和消散过程的影响,为四川盆地东部平行岭谷大气污染综合治理提供数据支撑。仪器和方法 监测地点监测地点临近重庆市荣昌区高铁站,坐标 ”,”,北面以自然植被第 期罗熙杰,等:重庆市荣昌区冬季典型霾期大气颗粒物浓度垂直变化特征为主,南面为居民区和工业园区,其中工业园以机械加工制造、汽摩配件、包装产业为主,污染来源多样。监测点附近地势起伏不大,相对平坦,具体位置如图所示。图 监测地点地理位置 监测及分析方法利用配备气象传感器的 型系留汽艇探空系统搭载 型大气颗粒物质量浓度检测仪对 年 月 日重庆荣昌区雾霾天气过程期间监测地点距离
7、地面 垂直高度上的气象要素(气温、相对湿度和风速)及大气颗粒物(,和 )质量浓度进行了探测。为避免高湿度和降水对颗粒物浓度以及仪器造成影响,探测主要在天气条件为晴、多云以及阴天时开展。监测前,将 型大气颗粒物质量浓度检测仪测定数据与同类仪器 所获取的数据进行比较,两种仪器监测出的颗粒物质量浓度的垂直变化趋势相似且数值相近(图 ),说明采用 所得数据可靠。放飞过程中,汽艇匀速上升到指定高度,中途不停留,到达之后即刻收回,一次垂直探测(上升和下降)大约耗时 。大气颗粒物浓度与气象因素间的相关性分析利用 软件完成。利用 ()轨迹模式分析气团轨迹,分析计算大气污染输送和扩散轨迹 。结果与讨论 不同时段
8、颗粒物质量浓度垂直分布为了研究人类活动对颗粒物浓度垂直分布的影图 不同监测仪器监测数据比较 响,将一天的监测起始时间设置在 ,和 ,并根据人类活动规律划分为 个时段。其中前一天 、当天 ,属于夜间休息时间,人类生产生活活动较少,因此将其划为时段 ;早上 正值当日早高峰时期,交通污染排放较大,将其划分为时段 ;,为午间活动时间,此时交通和烹饪排放增多,划分为时段 ;,为晚高峰时期,人类生活活动增多,划为时段 。各时段下,不同高度的颗粒物质量浓度变化趋势存在差异。如图 所示,颗粒物质量浓度在时段、时段 和时段 随高度升高而下降,在时段 出现不同变化趋势,与 质量浓度分别在 和 高度范围内随高度而增
9、加。在整个测深内颗粒物质量浓度表现为随高度升高而降低,垂直分布差异在时段 最为明显,主要集中在 以下,处 ,质量浓度减小至 ,和 ,分别为 处的 ,和 。说明颗粒物主要集中在近地面。据调查,荣昌区 年工业源排放量达到 ,占总烟尘排放量的 以上,近地面污染很可能大部分来自工业企业 。由于早晨边界层较低,工业企业恢复生产,且荣昌区处于川中丘陵和川东平行岭谷交接处,四周的山地和丘陵使得污染物被阻挡无法扩散,导致颗粒物在近地面聚集。西南科技大学学报第 卷图 不同时段颗粒物质量浓度垂直变化 图 为不同高度范围颗粒物质量浓度随时间的变化趋势。由图 可以看出,颗粒物平均质量浓度在不同高度下随时间变化规律不尽
10、相同。颗粒物浓度在 以下的日变化为时段 时段 时段时段 ,颗粒物浓度在夜间浓度最高,分别为 ,和 。时,颗粒物质量浓度在时段 、时段 升高,在时段 下降,表现为夜间和午间颗粒物质量浓度较高,早晨颗粒物浓度最低。颗粒物质量浓度随时间的变化趋势与川南城市冬季颗粒物浓度变化规律相似 ,午间和夜间颗粒物质量浓度较高,是因为颗粒物在夜间由于边界层高度降低,大气层结构稳定,颗粒物扩散能力减弱,被压缩在较薄边界层内 ;因午间交通高峰期以及图 不同时段颗粒物平均质量浓度 生活炉灶的影响,使得午间颗粒物浓度剧增。午后湍流活动增强,污染物扩散速率加快导致颗粒物浓度下降。沈阳冬季颗粒物浓度变化表现为夜间和午间颗粒物
11、浓度较高,但午间浓度高于夜间,可能是冬季寒冷导致人类活动主要集中在白天 。荣昌区位于西南地区,冬季夜间人类活动仍然较多,导致荣昌区颗粒物质量浓度夜间高于白天。说明大气颗粒物浓度受人类活动影响显著,使得颗粒物浓度有较强的日变化规律。不同污染程度颗粒物质量浓度垂直分布监测期间,颗粒物质量浓度呈现随高度升高而降低的总趋势,但变化规律不尽相同。由于颗粒物的垂直分布规律的变化导致荣昌区空气质量在监测期间存在差异,出现良和轻度污染两种等级。空气质量为良时,处 ,浓度是地面浓度的 ,(图(),颗粒物质量浓度随高度升高缓慢下降;轻度污染时期,处 ,颗粒物浓度分别为 ,地面浓度分别是 的 ,倍(图 ()。颗粒物
12、主要在 以下聚集,在 变化幅度较大,之间颗粒物无法充分混合,以上,颗粒物浓度波动较小,呈现混合均匀的状态 。在 范围内,的平均比值在空气质量为良时为 ,在轻度污染期间为 ;高度,的平均比值在空气质量为良时为 ,在轻度污染期间为 。说明在空气质量为良时,颗粒物粒径分布较为均匀,在轻度污染期间,在近地面地区对 的贡献较大。冬季的静第 期罗熙杰,等:重庆市荣昌区冬季典型霾期大气颗粒物浓度垂直变化特征稳天气以及较低的大气边界层和太阳辐射等导致颗粒物聚集在近地面难以扩散和清除,最终导致颗粒物在近地面聚集 。图 颗粒物质量浓度垂直分布 将颗粒物垂直浓度进行高度加权平均计算(表),空气质量为良时 种颗粒物平
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 重庆市 荣昌 冬季 典型 大气 颗粒 浓度 垂直 变化 特征
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。