沈陽市大氣顆粒物分布規律及影響因素研究

李振 楊躍宏 董丁睿 莊曉虹

摘要：受工業化和城市化的影響，城市內部顆粒物排放源增多，城市空氣顆粒物污染越來越嚴重，已經成為全社會關注的焦點。顆粒物是造成大氣空氣質量下降的主要污染物，而且會對人類身體健康產生危害。針對當前空氣污染日趨嚴重、霧霾天氣頻發的現狀，本實驗針對可吸入顆粒物的重要釋放源之一——汽車尾氣的排放對可吸入顆粒物濃度的影響做了深入研究，旨在尋找它們之間的相關性，為霧霾天氣的來源解析做理論基礎研究。

關鍵詞：沈陽市;道路環境;大氣顆粒物;離子

中圖分類號：X831 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）04-0-01

Abstract：Due to the influence of industrialization and urbanization， the increase of particulate matter sources within the city and the pollution of urban airborne particulate matter have become the focus of attention of the whole society. Particulate matter is the main pollutant causing the deterioration of atmospheric air quality， and it is harmful to human health. In view of the current situation of increasingly serious air pollution and frequent smog weather， this experiment has conducted in-depth research on the influence of vehicle exhaust emission， one of the important sources of release of inhalable particulate matter， on the concentration of respirable particulate matter. The correlation is a theoretical basis for the source analysis of haze weather.

Key words：Shenyang City;Road environment;Atmospheric particulate matter;Lon

已有研究表明，顆粒物粒子越小，比表面越大，越容易吸附有害物質，越易被人體吸收，對人體健康產生極大影響。由于人類活動持續加劇，釋放到大氣中的有害物質不斷增多，顆粒物污染愈加嚴重，細顆粒物是導致大氣環境能見度下降的主要因素。本文研究了四種不同粒徑的顆粒物（PM1、PM2.5、PM4、PM10），對顆粒物濃度進行監測，分析得出細顆粒物的主要來源。對顆粒物濃度及分布規律的研究，能夠從污染源對顆粒物進行有效控制，為制定合理的控制方案提供科學依據。

1 顆粒物的檢測與分析

1.1 顆粒物的檢測

1.1.1 采樣方法

本研究選用美國TSI公司生產的DustTrak 8532便攜式氣溶膠采樣器。采樣時距離馬路約1m，距地面高度約為1.5m。繪制相應的圖表，分析研究可吸入顆粒物的污染狀況及其濃度隨時間變化的規律，研究道路環境和校區內PM1、PM2.5、PM4和PM10的分布規律及影響因素。采樣條件盡量保持一致并嚴格記錄，每類顆粒物檢測10min，取其平均值。

1.1.2 檢測地點及檢測時間

檢測時間從6：00～18：00，每小時采樣，根據天氣條件連續采集10天。采樣儀器每5sec記錄1次數據，連續檢測15min記錄為該每小時顆粒物濃度。

采樣地點分別選在沈陽市皇姑區交通繁忙的一級馬路的交通干道交通崗（崇山中路）以及遼大家屬區無機動車通過或有較少車輛通過的地點進行布點采樣監測。

1.2 顆粒物的分析

為了解沈陽市顆粒物濃度水平及主要來源，本研究在2017年12月下旬到1月初（10天）對大氣中PM1、PM2.5、PM4、PM10進行連續監測，檢測結果如表1所示，其變化趨勢見表1，而10日內遠離馬路的遼大家屬區的各粒徑可吸入顆粒物檢測結果見表2。

從表2可知，僅有12月26日和12月30日兩天符合日均標準（二級標準0.15mg/m3），且10日內有8日超過日均標準，日均超標率為80%，12月28日的PM10濃度超過標準濃度3倍，污染狀況不容樂觀。對比可知，在家屬區的監測數值普遍小于在交通干道的監測數值。

檢測期間道路環境顆粒物日變化呈現規律性，即通常早晨大氣層結穩定導致污染較為嚴重，早高峰峰值較高，晚高峰峰值偏低。檢測期間也有例外情況，主要由于晚間逆溫造成的。在晴朗天氣下，12：00～14：00出現另一峰值，峰值低，這是由于超細顆粒物布朗運動和光化學反應生成的其他二次氣溶膠造成的。沈陽也是機動車保有量較高的大都市，汽車尾氣對大氣環境的顆粒物存在不可忽視的貢獻。

2 結論

沈陽市顆粒污染物濃度日均超標率為80%，污染狀況不容樂觀。此外，在家屬區的監測數值普遍小于在交通干道的監測數值，可吸入顆粒物轉移擴散到遠離污染源的家屬區時有所減少。污染物濃度與地面溫度有較好的正相關，地面溫度越高，越不利于污染物的向上輸送，污染物濃度越高;污染物濃度與地面濕度有較好的負相關;污染物濃度與風速有較好的負相關。全天顆粒物污染較為嚴重的時段為早上，在晴朗天氣下，12：00～14：00出現較小峰值，這是由于超細顆粒物布朗運動和光化學反應生成的其他二次氣溶膠造成的。

參考文獻

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