论文总字数：16721字
目 录
1．引言 3
1.1 研究目的及意义 3
1.2 国内外研究现状 3
2．资料方法 4
2.1 数据说明 4
2.2 试验方法 4
2.3 研究方法 4
3．结果分析 5
3.1 空气质量指数的变化特征 5
3.1.1 空气质量指数日际变化特征 5
3.1.2 空气质量指数月际变化特征 6
3.1.3 空气质量指数季节变化特征 7
3.2 污染物浓度的变化特征 7
3.2.1 污染物浓度的日变化特征 8
3.2.2 污染物浓度的月际变化特征 9
3.2.3 污染物浓度的季节变化特征 10
3.3 气象要素对污染物浓度的影响 10
3.3.1 温度、湿度对污染物浓度的影响 10
3.3.2 降水对污染物浓度影响 11
3.3.3 风对污染物浓度的影响 12
4．结论与讨论 15
参考文献 16
致谢 18
南京城区大气污染物的变化特征及气象影响因子的研究
彭世豪
，China）
Abstract：Based on the hourly observations of atmospheric pollutants (CO, NO2, O3, PM10, PM2.5, SO2) and Air Quality Index (AQI) from 8 environmental monitoring sites (Maigaoqiao, Caochangmen, Shanxi Road, Zhonghua Gate, Ruijin Road, Xuanwu Lake, Pukou, Olympic Sports Center) in Nanjing from 1 March 2016 to 28 February 2017, the variations of air quality and pollutant concentrations are investigated．Results show that the excellent and good rate of the air quality rate is 85.2% in Nanjing, and only 14.8% in mild, moderate and severe pollution．In spring (3-5 months) and winter (from December to February), the air quality is poor in summer, while in summer (6-8 months) and autumn (9-11 months), the air quality is better．Wind, precipitation, temperature and humidity have a certain impact on the concentration of pollutants, specifically in: the wind can transport dilution of pollutants, reduce the concentration, wind speed, wind frequency, the greater the dilution of pollutants; precipitation is the atmosphere The greater the amount of precipitation, the longer the precipitation duration, the greater the air pollutant purification; the effect of air temperature on the concentration of air pollutants is that the temperature affects the movement of airflow, so that the wind speed increases and accelerates the pollutants Of the diffusion and transportation; in the relatively high relative humidity without precipitation, it is not easy to produce conducive to the proliferation of atmospheric pollutant weather conditions, resulting in the accumulation of particulate pollutants.
Key words：Nanjing area; air quality; pollutant concentration
引言
研究目的及意义
干洁的大气是人类生活乃至生存的重要环境要素之一，随着我国工业化的不断发展，环境问题日渐严重，大气污染问题更是日益凸显，近年来引起人们越来越多的关注[1-2]。大气污染研究对人类生活越来越重要，因而城市大气物理化学环境质量的探究已成为城市气候研究领域中的重要课题之一[3-6]。近几十年来，雾霾污染造成的能见度下降已经成为我国大中型城市群共同面临的问题[7]。局地污染、区域污染传输和长程传输是导致大气污染事件的主要原因。目前我国各地从局地污染转向区域污染的大气污染形势，常常形成三种污染形势相互叠加的局面[8]，导致城市群大气大规模污染和重污染的倾向。这种大规模大气重污染包括二次无机污染、生物质燃烧污染、二次有机污染、沙尘污染等的协同作用，大气污染事件发生后人们最直接感受到的是能见度的降低，这种非降水天气造成的能见度降低天气现象以沙尘暴和灰霾最为常见，目前灰霾现象最为引人关注。大规模的大气污染不仅影响人类正常的生活，更直接影响人体的健康。当前的大气污染物是以PM、SO2和NO2为主的混合型气体，其中的硫氧化物和氮氧化物所具的有腐蚀性和生理刺激性，会严重的损伤呼吸系统的健康，严重时甚至会导致呼吸衰竭的症状产生[9]。同时，PM2.5是雾霾天气的直接产生原因，与较大的大气颗粒物相比来说PM2.5直径小，大量的有毒有害物质会吸附在其表面，这些物质会通过呼吸系统，沉积在肺泡，又经过肺部的活动到达各个器官[10]，如果长期频繁的呼入这样的气体，我们的呼吸系统以及其他相关系统的结构和功能会受到很大程度的损害。另外，PM10会导致严重的心肺疾病[11-12]。为解决南京地区的空气污染，改善南京地区空气质量，本文通过对南京地区的空气质量的研究，找出导致南京地区空气污染的主要污染源及原因。
国内外研究现状
对于灰霾天气的形成，可以说是大气污染物的排放和累积与气象条件共同造成的[13]。周敏等[14]于2013年1月份在上海对大气重污染期间颗粒污染特征进行测定，结果表明1月份能见度小于10km的累计时间占整月小时数的38.2％；1月份的PM10、PM2.5以及PM1平均浓度依次为125、82和44μg/m3，灰霾期间PM2.5中所含的SO42-、NO3- 、NH4、OM的量分别占PM2.5的21.5％、22.8％、15.9％、20.4％，其中二次污染最为严重且大部分来自于汽车污染，致使大气氧化的能力被削弱。2013年1月24日至31日刘庆阳等[15]对北京城郊的一次大气污染过程的颗粒物污染特征进行了调研，研究的结果显示PM10和PM2.5的日均最大质量浓度为675.5和453.4μg/m3,平均质量浓度为349.2和260.8μg/m3，冬季煤、机动车尾气、二次有机气溶胶和土壤扬沙是主要污染源。单位体积颗粒物的数浓度比质量对灰霾的形成产生的影响大[16]，导致这种情况的原因是每个颗粒密度有较大的差别，颗粒物质量的浓度与其能见度直接并没有一定的关系。Zhao等[17]对上海市进行了灰霾和非灰霾期的城市空气质量和健康风险评估的研究，研究建立在新生儿、一岁婴儿、8-10岁儿童和成人四个年龄段的人群的呼吸率、体重上的，灰霾期间各年龄段人群的健康风险皆高于非灰霾期，并且灰霾期中存在的较高浓度NO2使得人群产生健康风险的几率更高。
影响空气污染物构成以及污染物的浓度，是因为气象因素控制着空气中存在的污染物的稀释、扩散、传输和转化的过程，所以大气的污染与气象条件存在着很大的关系。在相同的污染源条件下，污染物的浓度大小由污染物的浓度气象条件决定 [18]。所以，国内很多学者研究了我国各个城市空气污染与气象条件间的联系[19-24]。魏玉香等[25]通过对不同气象条件下的污染物浓度的研究，得出结果表明，风速是导致污染物浓度大小的直接原因，其速度越小，空气中所含的污染物浓度的越高；另外，降雨会对污染物起到清除作用。邓利群等[26]研究表明，降水和风速对空气污染颗粒物起到清理和加快扩散功能；与此同时，甄新蓉等[27]、张国琏等[28]结合大气环流和风向、风速等气象因素研究了空气污染情况的气象条件时指出，在一定的相对湿度范围内，较高的湿度条件下大气颗粒物的污染更容易发生。许建明[29]指出，以风速为主要原因的气象条件，决定了污染源的净化结果。
资料方法
数据说明
本文所用数据来自于南京地区8个环境监测站点（迈皋桥，草场门，山西路，中华门，瑞金路，玄武湖，浦口，奥体中心）2016年3月1日~2017年2月28日大气污染物CO、NO2、O3、PM10、PM2.5、SO2及空气质量指数（Air Quality Index，AQI）的逐小时监测数据。
试验方法
本文观测气态污染物的仪器主要来自于美国热电公司的气态污染物分析仪。SO2分析仪采用TE43i型，其原理为紫外发光法，最低检测限度的体积比为1.0×10-9V/V；NO2的观测主要使用TE42i型的NO-NO2-NOx分析仪，测量方法为钼转化法的化学发光，最低检测限的体积比为0.40×10-9V/V；CO的观测则使用型号为TE48i的CO分析仪，其原理为红外相关法，最低检测限的体积比为0.04×10-6V/V；O3的观测仪器为型号为TE49i的分析仪，测量方法为紫外线吸收光度法，最低检测限度的体积比为1.0×10-9V/V。气态污染物观测仪器每天 0 点进行自动标定一次，每月分别进行一次跨漂和零漂的校准。用于大气颗粒物质量浓度的观测仪器双通道rp1405 DF由美国Rupprecht amp; Patashnik公司生产，可对PM2.5与PM10进行同步观测，其最低检测限为0.06μg/(m3·h)，精度为质量±1.5μg/(m3·h)，分辨率为0.10μg/m3。文中气象参数（温度、气压、相对湿度、风向风速及降水量）由芬兰Vaisala公司生产的Milos520自动气象站进行观测所得。
研究方法
收集监测到的大气颗粒物浓度、气态污染物浓度数据，气象观测数据，并进行初步整理。
采用误差分析、数据校准及常规数据质量控制相结合的方法进行数据质量控制，然后将采集到的观测数据处理成小时平均数据。
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