论文总字数：23056字

摘 要

为研究南京市内城区内高层建筑物近地面区域细颗粒物浓度的垂直分布情况，本文基于自2018年3月30日至2018年5月17日在南京市珠江大厦对大气中的细颗粒物（PM2.5、PM10）进行采样，并且在南京市东南大学四牌楼校区体育场及前工院教学楼设置采样点，进行对照测量实验。对测量得到的0-60m 的南京市城区近地面细颗粒物浓度垂直分布情况进行数据分析，并讨论了环境及参数的差异将会对于城区内近地面大气层中PM2.5和PM10质量浓度垂直分布产生的影响。分析结果表明，高度、时段、天气情况、周围植被覆盖率等因素均会影响近地面大气层中颗粒物垂直分布情况。总体来说，随着高度逐渐升高，细颗粒物浓度会出现一定的下降趋向，但是在法桐覆盖高度区域内（约5层高），细颗粒物浓度有先降后升。另外，细颗粒物浓度受时段差异的影响。珠江大厦位于交通繁忙的珠江路边，汽车尾气会直接影响到细颗粒物浓度的分布，由于早高峰车流浓度大，上午时段的PM2.5、PM10浓度均明显比下午时段的浓度高。同时，天气情况会对细颗粒物浓度分布造成影响，测量得到的数据分析表明，晴天天气时PM2.5及PM10平均浓度比阴天时的平均浓度低，尤其是降雨天过后，因为颗粒物受到雨水的洗刷，PM2.5及PM10浓度均会有较大幅度减少。另外，采样点数据表明，颗粒物浓度受附近植被分布影响。数据表明，采样点周围大量植被对细颗粒物有吸附和截留作用，致使植被覆盖率较高的区域比空旷区域的颗粒物浓度低。

关键词：细颗粒物；PM2.5；PM10；垂直分布；

ABSTRACT

In order to study the vertical distribution of PM in Nanjing urban area, this paper is based on the sample data of PM2.5 and PM10 in the atmosphere from March 30, 2018 to May 17, 2018, and set two control sampling points at the Sipailou campus of the Southeast University and the Qiangong building. The measured data of the vertical distribution of PM in the near ground surface in Nanjing urban area was analyzed. What’s more, the influence of different influence parameters on the vertical distribution of PM2.5 and PM10 in the near ground atmosphere was discussed. The analysis results show that the vertical distribution of particulate matter in the atmosphere near the surface will be affected by factors such as height, period of time and weather condition. Generally speaking, PM shows a certain decrease trend with height increasing. However, in the height of the parasol tree area （about 5 floors height）, the PM mass concentration rise after falling. In addition, the concentrations of PM vary considerably during different periods of a day. Due to the high concentration of morning peak traffic, the concentrations of PM2.5 and PM10 in the hours of the morning are significantly higher than those in the afternoon. The Zhujiang building is located on the side of the Zhujiang Road where traffic is heavy. Vehicle exhaust will directly affect the distribution of fine particles. At the same time, the PM are affected by the weather, and the data analysis display that the average concentration of PM2.5 and PM10 in cloudy day is higher than that of the cloudless day. Especially after the rainy day, because of the scouring effect of rain on fine particles, the concentrations of PM2.5 and PM10 will be greatly reduced. The sampling data indicate that the concentration of particulates is affected by the distribution of tree nearby. The data indicate that a large number of tree around the sampling points adsorb PM, resulting in low concentration of particles in the tree covered area than in the open area.

KEY WORDS: Particle; PM2.5; PM10; Vertical distribution;

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1选题背景与研究意义 1

1.2可吸入颗粒物及其危害 1

1.3 国内外研究现状 2

1.3.1细颗粒物垂直分布研究 2

1.3.2颗粒物垂直分布特征的影响因素 3

1.4 研究内容 4

第二章 采样方案 6

2.1 采样地点 6

2.2 采样时间 7

2.3 采样仪器 8

2.4 需要采集记录的数据 9

第三章 颗粒物垂直分布特征 10

3.1 不同粒径颗粒物在同一地点不同高度的浓度分布 10

3.1.1 珠江大厦PM2.5与PM10质量浓度垂直分布 10

3.1.2 前工院PM2.5与PM10质量浓度垂直分布 11

3.2 不同地点颗粒物质量浓度分布特征（周围环境影响因素分析） 12

3.3 一天中不同时段颗粒物浓度变化特征 14

3.4 不同气象条件下颗粒物浓度变化特征 15

3.4.1 晴天及阴雨天（多云天）对颗粒物浓度垂直分布的影响 16

3.4.2不同气象条件下不同高度处PM2.5及PM10浓度所占比例变化 17

3.4.3 降水后与无降水天气对颗粒物浓度垂直变化的影响 19

第四章 结论与展望 21

4.1结论 21

4.2展望 21

致 谢 22

参考文献 23

第一章 绪论

1.1选题背景与研究意义

室内空气质量对人类生活品质来说具有重要意义，是建筑环境中关键的一部分，无论建筑物通风形式是依靠自然排风或是机械通风，都必不可少地需要同外界换气，并且室外空气可通过门窗缝隙的渗透作用进入室内。因此，室外空气质量会直接影响到室内空气的质量。近几年我国综合国力增强，城市内土地资源紧张，人们开始沿垂直方向发展生存空间，一栋栋高层建筑也逐渐涌现出来。城市细颗粒物浓度在垂直方向上的分布问题也受到越来越多的关注。同时，我国大气环境正面临严重考验，尤其是冬季严重的雾霾问题，人们活动的城区内细颗粒物浓度的受何因素影响，也是当前研究热点之一。

1.2可吸入颗粒物及其危害

颗粒物是大气中分散的固态或液态物质，由于其组分不固定，其粒径在0.0002-500范围内，是空气污染最为重要的一部分。空气中的细颗粒物通常来自物质燃烧、工业过程、路面沥青及轮胎的磨损，汽车尾气、被风扬起的尘土等。

大气颗粒物按照其空气动力学直径分类，可分为总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、细颗粒物及超细颗粒物。其中，总悬浮颗粒物是指颗粒直径小于100的颗粒物，其中粒径大于10的颗粒物由于重力作用能很快从大气中沉降到地面。粒径小于10的颗粒物重力小，一般会长时间悬浮在空气中，即为可吸入颗粒物（PM10），这些颗粒物性质与气态污染物性质类似，不考虑其沉降作用，能够随着人体呼吸进入呼吸道，沉积在肺部，也有一部分可通过消化道及毛孔进入人体。粒径越小的颗粒物，可随呼吸作用进入肺部越深的区域，从而越难以通过代谢被人体排出，危害人体健康。粒径在2以下的颗粒物能够进入到细支气管和肺泡中，因此，将空气动力学直径小于2.5的粒子称为超细粒子，也称为可入肺粒子。

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