颗粒物污染与环境条件因素影响相关性分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 颗粒物污染与环境条件因素影响相 关性分析 摘要：综合各类研究报道，全面 分析了湿度、温度、风速、气压、季节、 降雨雪、日照、能见度等各种环境条件 与颗粒物污染相关性。结果表明：各种 环境条件因素与颗粒物浓度并非简单呈 线性关系，而受地域以及各种气候因素 相互影响呈复杂的关系，各种气象因素 在一定的阈值范围内才呈正或负的相关 性。 中国论文网 /7/view-12928108.htm 关键词：颗粒物；环境条件；阈 值；相关性分析 中图分类号：X513 文献标识码：A 文章编号： -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 16749944（2017）8008403 1 引言 随着我国经济的高速发展和城市 化进程的加快，城市的大气污染问题日 趋严重，大气颗粒物成为影响我国环境 空气质量的首要污染物13。由于颗 粒物对环境及人体健康造成严重危害， 在大气环境问题频发以及公众环境意识 快速提高的背景下，颗粒物污染的研究 受到了越来越多的关注。研究表明，颗 粒物污染程度与相对湿度、风速等气象 条件密切相关46 。然而在诸多研究 中，其环境因素影响与颗粒物浓度的关 系说法不一，没有统一的认识，这种不 一致的认识与研究人员所在地域和研究 模式局限有关。可见，全面分析颗粒物 污染与环境条件影响相关性至关重要。 2 颗粒物污染与环境条件因素的 相关性分析 2.1 颗粒物污染与风速的相关性 分析 风速是影响颗粒物稀释扩散的至 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 关重要的因子。一般而言，风速大，大 气污染物容易被稀释扩散，颗粒物浓度 低，大气环境质量较好； 风速小，容 易造成颗粒物堆积，从而使颗粒物浓度 增加，造成重污染天气7，8。但是， 不同地域风速对颗粒物的影响是不同的， 沙尘的西北地区和非沙尘城市就不同， 根据陈斌和慕彩芸对北方城市研究报道， 西北地区城市风速与颗粒物浓度成抛物 线关系9 ，10。一般在风速 2 m/s 左右 以下时，风速越大，颗粒物浓度越小， 当风速大于 2m/s 时，风速越大，颗粒 物浓度越大。主要由于风速越大越容易 引起沙尘暴天气，从而导致颗粒物污染 加重11。非沙尘城市，风速越大，颗 粒物越容易扩散，但是高风速也容易引 起二次扬尘污染。可见，平均风速小， 颗粒物不易扩散；但是风速过大， 地 面起尘也会使颗粒物污染严重。只有在 相对适宜的风速范围内， 颗粒物既能 很好地得以扩散， 又能达到空气质量 最好12。因此，风速根据不同地域在 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 特定阈值范围内与颗粒物浓度呈正或负 的关系13。 2.2 颗粒物污染与相对湿度的相 关性分析 空气的湿度是指空气中水汽含量 的多少，一般而言，在湿度较低时，出 现颗粒物污染天气的可能性较大。其原 因是在湿度较低的情况下，城市中的土 尘和建筑沙尘等极易被风带起，容易出 现高污染天气14 。当湿度大时，出现 颗粒物污染天气几率变小，高湿度使空 气中的微小颗粒就不会悬浮在空气中， 产生湿沉降，使颗粒物浓度减小15。 但是当相对湿度非常高但无明显降水时， 颗粒物容易积聚，原因是这种高湿度情 形通常出现在大气稳定性较强的天气条 件下，风速较低，污染物不易扩散，可 吸入颗粒浓度较高16 。 2.3 颗粒物污染与温度的相关性 分析 在关于气象要素和大气颗粒物污 染物关系的研究中，多数学者认为气温 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 越高，大獠悴晃榷 浓度会越低； 气温越低，浓度会越高1720。理论 上来说，气温越高，上下层空气产生对 流交换，有利于颗粒物污染物的稀释扩 散。而气温降低，则气层相对稳定，不 利于颗粒物污染物的稀释扩散，浓度与 气温在相关系数上呈负相关。可是事实 上，从不同季节浓度与气温关系可以得 出气温与浓度之间的关系并非是简单的 线性相关，而是存在着复杂的关系。不 同的地域和时节，受其它气候条件以及 地形地貌的影响，温度与浓度曲线会出 现多个拐点，这个拐点称之为气温阈值， 在气温阈值两侧的浓度值随气温的变化 是相反的，并且在不同的季节和不同的 城市，气温阈值是不一样的。气温与浓 度呈“”、 “N”、 “W”等多种关系9 。所 以颗粒物浓度与温度的关系是复杂多变 的。 2.4 颗粒物污染与气压相关性分 析 气压的高低与大气环流形势密切 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 相关，当地面受低压控制时， 四周高 压气团流向中心， 中心形成上升气流； 地面受高压控制时， 中心部位出现下 沉气流， 阻止污染物向上扩散， 在稳 定高压的控制下，大气污染加重，颗粒 物浓度较大21，22 。夏季主要受热带 低压影响，风速大，有利于污染物扩散； 冬季主要受高压系统控制，容易造成 颗粒物污染的本地积聚，使其浓度升高 10。 2.5 颗粒物污染与降雨降雪的相 关性分析 降雨和降雪对颗粒物的清除具有 非常明显的效果。当有降雨和降雪出现 时， 颗粒物浓度显著降低9，23 。总 体而言，由于降雨频率大于降雪频率， 降雨对颗粒物的清除贡献大于降雪。然 而不同形态的降水形式对颗粒物清除能 力不同，降雪对颗粒物清除率比降雨高。 2.6 颗粒物污染与季节相关性分 析 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 多数情况下，颗粒物浓度：冬季春 季 秋季夏季。在冬季冷的高压控制 下， 相对湿度较大、风速较小等不利 于颗粒物扩散的气象条件出现时，容易 造成颗粒物浓度的积累，形成灰霾天气， 北方城市尤其明显。而夏季当气温较高、 风速较大（未达到扬沙的程度）时，多 为不稳定的大气状况， 有利于污染物 的扩散24。北方城市冬季为采暖期， 颗粒物排放量增大，且静稳天气较多， 不利于污染物扩散，因此颗粒物浓度较 高；夏季燃煤减少，颗粒物排放量减少， 加之气温高大气层结不稳定，且降水较 多，对污染物清洗作用较强，因此夏季 空气质量最好25 。 2.7 颗粒物污染与其它环境因素 相关性分析 颗粒物污染程度除与气象因素有 关外，还与日照和能见度有一定的关系。 夏季在日照时数很短的天气中，近地面 温度升高幅度较小，有利于大气扩散的 混合层较薄，不利于污染物的扩散。反 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 之，日照时数越长，地表增温越明显， 有利形成不稳定大气层结，大气混合层 较厚，易于污染物扩散14。能见度与 颗粒物浓度关系相辅相成。能见度一定 程度说明大气稳定状况，气层稳定时， 水汽、杂质、污染物多分布在低层大气， 使能见度变低，颗粒物浓度也升高。而 当气层不稳定时，由于对流或乱流作用， 将污染物等带至高层，使近地面能见度 好转，颗粒物浓度也随之降低 14，26。 3