2014-2017年拉萨地区空气污染物特性研究

 2022-01-20 00:17:44

论文总字数:13669字

目 录

一、绪论 3

1.1 研究背景 3

1.2 国内外研究现状 3

1.3 论文目的及意义 4

1.4 技术路线和论文内容 5

二、研究区域概况、资料、方法 5

2.1 研究区域概况 5

2.2 数据来源 6

2.3 研究方法 6

三、结果与讨论 8

3.1年际变化 8

3.2月变化 9

3.3季节变化 11

四、结论与建议 13

五、讨论与展望 14

参考文献 14

致谢 16

拉萨地区空气污染物特性研究

嘎玛曲珍

,China

Abstract:Based on the monitoring data of environmental air quality over Lhasa from January 1, 2014 to December 31, 2017, the characteristics of atmospheric pollutants, including PM2.5, PM10, SO2, NO2, CO and O3, are analyzed in terms of temporal, monthly and seasonal variations. The annual mean mass concentrations of PM2.5 and PM10 increase before 2016 while decrease after 2016. The annual mean concentrations of SO2 and CO decrease with year going, whereas no significant variations of NO2 and O3 concentrations are observed. For the seasonal variation, all air pollutants except O3, show lowest in summer and highest in winter. The main sources of air pollutants in Lhasa are caused by automobile exhausts, urban constructions, religious burning, seasonal wind sand, surrounding cement, quarries and other activities.

Key words:Particulate matter; trace gas; Monthly and seasonal variations; Lhasa

绪论

1.1 研究背景

我们所呼吸的空气,其中很重要的一部分为气溶胶,它深刻影响着云和降水的形成以及分布[1-2]。气溶胶主要来源于汽车尾气、工地上的扬尘、矿物质的燃烧,它是成云造雨的重要组成成分,还能散射和反射太阳光,调节大气温度。但,当气溶胶浓度达到一定高度时,会对人类健康造成威胁[3]

为了对大气化学成为展开长期定点观测,1994年在青藏高原东北部建立了大陆型全球本底站,这是全球大气观测体系中独一的大陆型全球本底站。近几年,我国各地对气溶胶的监测和研究比较多,也取得了很好的成绩,获取了大量的数据,研究人员们开始对具有独特的气候条件的青藏高原进行气溶胶的监测与分析,不仅如此,研究人员还建立了多个连续观测站,如比较具有代表性的纳木错流域、祁连山地区以及喜马拉雅山等,同时为了收集气溶胶短期样品,还在珠穆朗玛峰、唐古拉山以及慕士塔格等冰川地区以及牧区和农区等地设置了采集点,由于藏区地理位置特殊等因素,目前西藏区域气溶胶观测站较少,缺少覆盖典型区域的系统监测,导致该地区气候和环境质量的评估与预测[4]准确性。

人类聚居的地区中拉萨是大气环境质量保持良好的城市,年平均空气质量优良的天数达到300天以上[5]。近年来,受拉萨市的人口快速增长、车辆增多、气候的变化等影响,气溶胶日益成为拉萨大气环境质量的改变因素。特别是拉萨冬季大气中污染物的浓度很高,空气质量显著低于夏季。因为拉萨冬季还没有实现电力供暖系统,几乎所有居民利用常规柴火(木材,牛粪便等)取暖。

图1 青藏高原气溶胶主要站点分布图[4]

1.2 国内外研究现状

20世纪80年代以前中国气溶胶的研究工作主要侧重于对气溶胶粒子的采集,通过研究粒子谱分布来分析其与地理环境以及气候等的关系,比较有代表性的学者如邱进上[6]等,他们对长江下游地区吸湿性巨核的分布特点进行了长期研究,并分析出其与天气的关系。近20年来除了地面采样、飞机采样、轮船采样外,科学研究还进行了高空气球探测采样,1983年以来,通过高空气球探测对河北香河地区300km以上高空进行了多次探测,获得了该地区对流层和平流层丰富的气溶胶垂直分布数据。据探测结果表明,大气气溶胶溶度由地面向上,大体分为三个量级,基本呈现往上递减的态势。

气溶胶分析项目内涵丰富,包括不同地区、不同气溶胶粒子的化学成为以及物理特征等内容,如学者栾胜基通过毛玻璃积分法实现了对北京中关村地区气溶胶吸湿系数的测算,得出结论为同一地区气溶胶光学特性随时间的变化特别明显。

后来许黎[8]等人通过分析高空气球直接采集的样品,对1993年及1994年8-9月河北香河地区对流层和平流层单个气溶胶粒子的形态和化学元素以及化合物进行了分析[8]。经分析得出,地域及时间不同,气溶胶物理化学特性也不同,这和周围环境有着很大的关系。刘毅[9]围绕以上气溶胶呈现的特征、气候效应以及沙尘气溶胶等方面的研究,通过区域尺度对光学厚度、谱分布以及气溶胶指数等进行了分析,认为其将成为我国气溶胶研究打下坚实的基础 [10]。到1997年,一些城市开始采用空气质量指数API(Air Poullution Index)来综合评价空气污染问题[11]确定计算污染项目有颗粒物(PM10)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2),其中污染指数分为:优(0~50)、良(51~100)、轻微污染(101~150)、轻度污染(151~200)中度污染(201~250)、中度重污染(251~300)、重污染(gt;300)七个等级。2008年我国对对现行空气污染指数提出了修改同时也增加了计算污染项目,CO、8小时O3 均值也被纳入API指数计算,并用绿、蓝、黄、红、黑5种颜色代表优、良、轻度污染、中度污染、重度污染等5各污染等级[12]

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