城市情况空气中颗粒物净化特点剖析

2015年12月30日

摘要:剖析了我国近20a来城市情况空气悬浮颗粒物变更的特点和近几年对PM10、PM2.5的研讨情况及存在的成绩,树立了TSP与PM10、PM10与PM2.5之间的线性方程。后果标明,悬浮颗粒物的均匀浓度由1982年的0.729mg/m3降低到1997年的0.291 mg/m3。北方城市、沿海城市情况空气中总悬浮颗粒物浓度明显低于南方城市、内陆城市。1997年,北方城市、沿海城市情况空气中总悬浮颗粒物年均浓度值均到达了GB3095-1996二级规范。城市空气中PM10净化很严重,大体相当于兴旺国度20世纪70年月中前期程度。 
症结词:城市情况 粒状净化物 净化气候学 互相关系 

1 媒介 

空气中的净化颗粒物,特殊是空气动力学当量直径小于10μm(PM10)和小于2.5μm颗粒物(PM2.5)对人体安康的影响已遭到普遍的存眷。1996年1月8日,我国同意了《情况空气质量规范》(GB3095-1996),该规范对PM10的浓度限值做出了规则;1996年9月27日,欧盟经过了大气质量评价掌握原则(96/62/EG),对PM10的浓度也做出了限制;1997年,美国EPA初次公布了细颗粒物PM2.5的空气质量规范。近几年我国粹者对PM10 和PM2.5的净化程度、成分起源、对净化物的富集、颗粒物的净化与人体安康的关系等停止了研讨[1~6]。本文对我国城市情况空气中TSP近20a来的变更、TSP、PM10 和PM2.5相干性、颗粒物对一些净化物的富集状况以及净化物在大气与颗粒物之间的分派停止了剖析。别的还对我国与德国空气中颗粒物的净化程度和相干性停止了初步的比照剖析。 

2 情况空气中颗粒物净化情况 

1981~1998年,全国大中城市情况空气中总悬浮颗粒物(TSP)浓度变更状况见图1。

由图1可知,1982~1997年,TSP的均匀浓度由0.729mg/m3下降到0.291mg/m3;在北方城市,由0.470mg/m3下降到0.200mg/m3;在南方城市,由0.950mg/m3下降到0.381mg/m3。1990~1998年,在沿海城市,由0.325mg/m3下降到0.167mg/m3;在内陆城市,由0.425mg/m3下降到0.331mg/m3。 

因为北方城市夏季无燃煤取暖、烟尘排放少,空中植被掩盖率较南方城市高,加之降水次数和降水量均多于南方城市,北方城市的TSP浓度明显低于南方城市,但这一差距呈逐步减少的趋向。沿海地域城市根底设备较完美,集中供热、供气比例高于内海洋区,内陆的中西部城市特殊是东南地域干旱少雨,加剧了总悬浮颗粒物净化程度。 

依据中国情况监测总站对几个城市停止的PM10 和PM2.5的监测研讨任务,1995年和1996年,我国城市情况空气中PM10 浓度为0.185mg/m3、PM2.5为0.109mg/m3。依据文献[1],1996年,德国情况空气中TSP浓度均值为0.041mg/m3,PM10均值为0.034mg/m3。1978年,法兰克福的PM10浓度为0.12mg/m3,1993年下降为0.040mg/m3,1996年,法兰克福的PM2.5浓度为0.028mg/m3[7]。1995年和1996年,广州、重庆、武汉和兰州4个城市PM10对比点(干净区)均值为0.120mg/m3, 与法兰克福1978年的程度相当。 

3 情况空气中小颗粒物的研讨情况 

1988年,王玮等[4]对广州、郑州、云岗3地大气情况中PM2.5 浓度、离子浓度、酸度和酸化缓冲才能停止了剖析;张晶[8]等对北京市大气中PM2.0的起源停止了剖析,董金泉等[9]等对华北干净地域空气中PM2.0的起源停止了研讨,发现城区与干净区存在很大差别,城区PM2.0次要起源为汽车尾气(59.7%),干净区次要为泥土尘(67.1%),固然分歧的解析源的办法存在着较大的差别,但对微观情况的剖析有必定的意义和参考价值。李祚泳等[2]对大气颗粒物(PM10)源解析常用的化学质量均衡法(CMB)、因子剖析法(KA)、目的变换因子法(TTFA)、目的辨认因子法(TTRA)及投影寻踪回归新技巧(PPR)停止了比拟,指出每种办法的局限性或缺乏。 

魏复盛等[1,3,5,6]对广州、重庆、武汉和兰州4个城市大气中PM10 和PM2.5的构成、颗粒物的净化程度及与人体安康关系等停止了较为零碎的研讨,经过聚类剖析指出城市大气颗粒物中元素的起源,指出高富集于颗粒物上的金属和非金属元素(Cu、Zn、Pb、S、Cl、Se、As、Br)。文献[5,6]将PM10 、PM2.5净化监测与安康查询拜访相联合,提出了空气中PM10 、PM2.5与儿童呼吸零碎患病发作率呈线性相干,其影响比二氧化硫和氮氧化物更亲密。空气净化严重组对儿童呼吸零碎疾病的发作率是净化较轻组的1.71~3.95倍。呼吸零碎疾病受颗粒物影响大的另一缘由应与颗粒物对多种无害物资的吸附有关。朱利中等[10]对城市居平易近区空气中多环芳烃净化物气态和固态散布做出了剖析。即便在气温高达35℃时,具有强致癌感化的 B[a]P(25ng/m3)在颗粒物上仍占87.0%,被疑心有致癌性的苯并[k]荧蒽(40ng/m3)在颗粒物上也占87.5%,致癌的四环芳烃苯并[a]蒽在颗粒物上的比例为35%。五环芳烃在PM10 上吸附的量占在总悬浮颗粒物总量的85%以上。若空气中颗粒物B[a]P浓度为22ng/m3,苯并[k]荧蒽浓度为36ng/m3, 它们在PM2.5上吸附的量约占总量的50%以上;PM2.5约有50%由鼻腔别离[11],按每人天天吸入空气10m3计,经过细颗粒物吸入身体未被鼻腔别离的B[a]P为55ng,苯并[k]荧蒽为90ng。 

在我国南南方城市中,细颗粒物及多环芳烃的净化比拟严重,超标景象时有发作。有关寓居区多环芳烃净化与人体安康程度(特殊是癌症)的关系,分歧代表性区域细颗粒物吸附无机物功能,细颗粒物浓度与人体安康的定量关系等尚需零碎研讨。 

4 情况空气中分歧粒径颗粒物相干性剖析 

情况空气中TSP、PM10 和PM2.5之间存在互相联络,在分歧的前提下,PM10、PM2.5在TSP中所占的比例也有所分歧。在上海某居平易近区,PM10≈0.85TSP, 1996年德国,PM10≈0.83TSP,1995年和1996年的兰州,PM10≈0.25TSP。普通讲, 空气质量较好时, 空气中小颗粒物所占比例高,个中汽车尾气奉献率较高。 

唐山市情况空气中总悬浮颗粒物与PM10 的相干性见图2。线性方程为:y=0.5048x+0.0254, 相干系数 r=0.8646,n=20,若明显性程度α=0.001, r0.001=0.6787,r>>r0.001, TSP与PM10线性关系十分明显。

依据文献[1]的数据, 树立PM2.5与PM10间的线性方程见图3。线性方程为:y=0.5385x+0.0102, 相干系数r=0.9569,n=16,若明显性程度α=0.001, r0.001=0.7420, r>>r0.001, PM2.5与PM10线性关系十分明显。

从1995、1996年4个城市监测后果看,我国城市情况大气中PM2.5净化较为严重,均匀浓度为0.109mg/m3, PM2.5与PM10之比拟低为0.59。1996年,德公法兰克福PM2.5浓度为0.028mg/m3,与PM10之比为0.70,由此可见空气中颗粒物浓度越低,PM2.5所占比例越高。 

5 结论 

近20年来,我国城市情况空气中颗粒物净化变更明显。颗粒物浓度大幅度减小,小颗粒物所占比例增大。北方与南方城市、东部与西部城市情况空气中颗粒物浓度差异较大,但这种差距呈减少趋向。 

来源:上海予康环境技术有限公司

                                                                  http://www.yukangsh.cn 上海予康环境技术有限公司——最好的空气污染处理厂家

在线客服

在线时间

周一至周五
8:00-17:00

周六至周日
9:00-21:00