北京市秋季大气颗粒物的污染特征研究.docVIP

北京市秋季大气颗粒物的污染特征研究 袁杨森，刘大锰，车瑞俊，董雪玲 中国地质大学能源学院，北京 100083 大气颗粒物是造成城市空气污染的重要原因之一，并已经成为我国北京等大中城市空气污染中的首要污染。为了分析北京市大气细颗粒物的污染水平及其影响因素，以大气中的PM10 和PM2.5为研究对象，于2005年秋季在北京市设立了9个采样点进行采样监测，通过对所采集到的PM10和PM2.5质量浓度的对比来分析大气颗粒物的空间分布和时间变化特征，并建立起PM10和PM2.5质量浓度与风力、温度、湿度等气象条件的对应关系来分析各种气象因素对大气细颗粒物污染水平的影响。结果表明：北京市不同区域的PM10和PM2.5的质量浓度差异较大，同时，值得注意的是通过对同一地点同一采样时间大气颗粒物质量浓度的对比发现PM2.5质量浓度的空间分布并不完全同于PM10，这主要是与采样点所处的环境中不同污染源影响的强弱有关；气象条件稳定时，PM10和PM2.5质量浓度的日变化表现出一定的规律性，这种时间变化的特征主要取决于所在环境中排放的污染物变化情况；气象条件是影响PM10和PM2.5污染程度的重要因素，在一定的范围内，颗粒物质量浓度随着温度的上升而下降，随着相对湿度的升高而增大，随着风力的增强而减小。 PM10；PM2.5；污染水平；影响因素；秋季；北京市A 文章编号：1672-2175（2007）01-0018-0820世纪80年代以来，由于工业的突飞猛进，世界人口的城市化等，城市大气环境质量的评价及污染防治已成为大气污染研究和城市气候研究领域的主要课题之一[1]。而大气中的悬浮颗粒物因会对人体健康产生直接的负面影响，受到各国政府及有关研究部门的高度重视[2]。近来，通过一系列的试验和研究，人们进一步认识到大气悬浮颗粒物中的细颗粒物PM10（空气动力学直径小于10 μm的细颗粒）、PM2.5（空气动力学直径小于2.5 μm的颗粒）易于富集空气中的有毒重金属、酸性氧化物、有机污染物、细菌和病毒，并可进入人的肺部，对人体健康的危害远比粗颗粒物大，还可导致城市大气能见度的降低[3-6,19]。研究城市细颗粒污染物（PM10和PM2.5）的物理化学特征及产生的影响，成为当今城市大气环境及大气气溶胶研究的热点[7-8]。 我国对大气中PM10和PM2.5还缺乏系统和深入的研究，也没有对这些颗粒物的物理化学特征及其环境效应进行过全面的评价。但已有很多研究机构对细粒子进行了检测和试验，北京市的“蓝天工程”研究成果表明：北京市大气能见度与细粒子质量浓度呈现很好的负相关性，而且这种细粒子的污染程度呈上升趋势，无疑细粒子污染是造成大气能见度下降的重要原因[8-10]。目前，这种细粒子污染已经成为我国北京等大中城市空气污染中的首要污染，也成为中国大气污染研究的重要内容之一[11-15]。本文即以大气颗粒物中细粒子PM10 和PM2.5为主要研究对象，根据2005年秋季北京市范围内9个采样点的PM10 和PM2.5的样品采集结果，研究北京市大气颗粒物中细粒子的污染水平，通过对PM10 和PM2.5质量浓度与风力、温度、湿度等气象条件以及时间、地形环境对比所得到的相互关系，分析探讨其细粒子污染的影响因素，从而为对细粒子污染进行监测、预测与预报，改善北京市大气环境质量对策的制定提供一些技术支持。 为了使得到的样品具有地域代表性，采样点分别设置在中国地质大学（北京）测试楼楼顶、中国地质大学（北京）东门口、中关村、十三陵、北京化工大学、军事医学科学院、前门、首钢焦化厂和首钢东门九个地区。其中地质大学位于北京市西北方向，测试楼是校园内一栋六层的试验楼，楼顶有大量的通风橱排气口；地大东门口就是成府路，交通繁忙，车流量大，采样地点距离主干道大约2 m左右；中关村位于海淀区，商业繁华，交通拥堵，采样点位于中海电子市场北门外，人口流动量大，有很多路边小食摊，仪器安装在离地2 m左右的阳台上；十三陵位于北京市北部的昌平区，采样点设在景区附近的一户农家乐的房顶上，离地面2 m左右，周围人口密度相对较少，植被较多；北京化工大学位于北京市东北方向的朝阳区，采样点设在校内一教工宿舍楼下的花园内；军事医学科学院位于北京市西南方向的丰台区，采样点设置在其内部一居民区的五层阳台上；前门位于北京市的中心区域，采样点位于其大栅栏三层旅馆的楼顶，此处人口密度很大，交通繁忙，并且周围有大量的饭店；首钢位于北京市西边石景山区，其东门的采样点位于一歌厅顶部平台，离地大约5 m，周围都是生活区；焦化厂的采样点位于小焦炉试验站二层平台，离地8 m左右，这是首钢的中心地区（图1）。所有的采样点都安装两部机器，同时采集PM10 和PM2.5样品。 1. 中国地质大学（北京）测试楼楼顶；2. 中国地质大学（北京