（环境工程专业论文）辽宁中部城市群大气污染现状及相关气象条件分析.pdf

一， a n a l y s i so na i rp o l l u t a n td i s t r i b u t i o no v e ru r b a na r e a so f c e n t r a ll i a o n i n gp r o v i n c ea n di t sc o r r e l a t i o nw i t h m e t e o r o l o g i c a if a c t o r s b yc h e nc h u a n l e i s u p e r v i s o r ：p r o f e s s o rh a ow e n g e n o r t h e a s t e r nun i v e r s i t y j u n e2 0 0 8 膏j，、；i |，ril 东北人学烦j ：学位论义 独创性：声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文 中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经 发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：阳参饧 1 日 期：汐彦，l - 力纩 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用 学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论 文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可 以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后： 半年一年口一年半口两年口 学位论文作者签名：卜耶夸编 导师签名： 签字目期：甜莎7 签字日期： ，l 东北人学硕l ：学位论文目录 辽宁中部城市群大气污染现状及相关气象条件分析 摘要 辽宁中部城市群( 沈阳经济区) 包括沈阳、鞍山、扰顺、本溪、辽阳等5 个 城市，是我省重化工业高度聚集区，城市之间所排放的大气污染物相互作用、相 互影响，形成了特有的“城市群”污染，整个经济区面临沉重的环境压力。 岍j i 大气环境污染影响了气象要素，气象要素同样也影响着大气环境污染。 城市污染物在大气中的扩散是受当地气象条件支配的，气象条件决定了大气对 污染物的输送和扩散能力。可见空气污染状况与气象条件之间关系密切，相互 作用。 本文基于辽宁中部城市群5 个城市( 沈阳、鞍山、扰顺、本溪、辽阳) 共2 5 个大气环境现状监测站1 9 8 7 2 0 0 2 年1 6 年较为完整的监测资料及相关丰富的气 象资料，分析该城市群区域内大气污染的现状及发展趋势，找出与区域内大气污 染相关性好的气象因子，建立空气污染与相关气象因子关系的统计模型，为进 一步评估和预测该区域内大气污染物的分布及扩散输送、空气污染潜势预报等 工作提供依据。研究结果表明回归方程的建立将使城市空气质量预报的准确率 明显提高，在今后的业务预报中，该方程将会很好地订f 预报结果，发挥c a p p s 模式系统对辽宁省空气质量预报的指导作用。 关键词：辽宁中部城市群；空气污染；气象条件；相关性；空气污染潜势预报 日录 a n a l y s i so na i rp o l l u t a n td i s t r i b u t i o no v e ru r b a n a r e a so f c e n t r a ll i a o n i n gp r o v i n c ea n di t sc o r r e l a t i o nw i t h m e t e o r o i o g i c a if a c t o r s a b s t r a c t u r b a na r e a so fc e n t r a ll i a o n i n gp r o v i n c e ( t h es h e n y a n ge c o n o m i cz o n e ) i n c l u d i n g s h e n y a n g ，a n s h a n 。f u s h u n ，b e n x i ，l i a o y a n ga n ds o o n 5c i t i e s ，i so u rp r o v i n c e d e n s i f i c a t i o ni n d u s t r yg a t h e r st h ea r e ah i g h l y 。t h ea i rp o l l u t i o np h a s ei n t e r a c t i o nw h i c h t h em u t u a li n f l u e n c eb e t w e e nt h ec i t yd i s c h a r g e s h a sf o r m e du n i q u e “t h eu r b a nc l u s t e r t h ep o l l u t i o n ，e n t i r ee c o n o m i cz o n ef a c e dw i t hh e a v ye n v i r o n m e n tp r e s s u r e a sar e s u l to ft h ea t m o s p h e r i ce n v i r o n m e n tp o l l u t i o ne f f e c tm e t e o r 0 1 0 9 i c a ie l e m e n t ， t h em e t e o r o l o g i c a le l e m e n th a ss i m i l a r l ya l s ob e e na f f e c t i n gt h ea t m o s p h e r i c e n v i r o n m e n tp o l l u t i o n t h eu r b a np o l l u t a n t 。si na t m o s p h e r ep r o l i f e r a t i o ni st h ei o c a m e t e o r o l o g i c a l c o n d i t i o nc o n t r o l ，t h em e t e o r o l o g i c a lc o n d i t i o nh a sd e c i d e dt h e a t m o s p h e r et ot h ep o l l u t a n tt r a n s p o r t a t i o na n dd i f f u s i v i t y o b v i o u s l yb e t w e e nt h ea i r p o l l u t i o nc o n d i t i o na n dt h em e t e o r o l o g i c a lc o n d i t i o nr e l a t e sc l o s e l y t h ei n t e r a c t i o n t h i sa r t i c l eb a s e do nl i a o n i n gm i d d l et h eu r b a nc l u s t e r5c i t i e s ( s h e n y a n g ，a n s h a n f u s h u n 。b e n x i ，l i a o y a n g ) a l t o g e t h e r2 5a t m o s p h e r i ce n v i r o n m e n tp r e s e n ts i t u a t i o n n s p e c t i o ns t a t i o n 19 8 7 2 0 0 2y e a r16y e a rm o r ec o m p l e t em o n i t o r i n gd a t aa n dt h e r e l a t e dr i c hm e t e o r o l o g i c a ld a t a ，a n a l y z e si nt h i su r b a nc l u s t e rr e g i o nt h ea i rp o l l u t i o n p r e s e n ts i t u a t i o na n dt h et r e n do fd e v e l o p m e n t t h ef i n d i n g si n d i c a t e dt h a tt h er e g r e s s i o ne q u a t i o nt h ee s t a b l i s h m e n tw i l lc a u s et h e c i t ya i rq u a l i t yf o r e c a s tt h er a t eo fa c c u r a c yd i s t i n c te n h a n c e m e n t 。i np r e s e n t ss e r v i c e p r e d i c tt h a tt h i se q u a t i o nw i l lr e v i s et h ef o r e c a s tr e s u l tw e l l ，w i l ld i s p l a yt h ec a p p s p a t t e r ns y s t e mt ol i a o n i n gp r o v i n c ea i rq u a l i t yf o r e c a s ti n s t r u c t i o nf u n c t i o n k e yw o r d ：u r b a na r e a so fc e n t r a ll i a o n i n gp r o v i n c e ；a i rp o l l u t i o n ；m e t e o r o l o g i c a l c o n d i t i o n ；r e l e v a n c e ；t h ea i rp o l l u t i o np o t e n t i a lf o r e c a s t 崎，il， p，； 日录 目录 声明一i 中文摘要i i a b s t r a c t “i i i 第一章引言l 1 1 研究背景及意义l 1 2 国内外相关研究2 1 3 本文主要研究内容”4 第二章辽宁中部城市群大气污染的基本特征及现状5 2 1 辽宁中部城市群概况- 5 2 2 辽宁中部城市群地理何置5 2 3 辽宁中部城市群大气污染的基本特征及现状：6 2 3 1 资料来源及处理方法7 2 3 2 辽宁中部城市群2 0 0 2 年大气污染状况8 2 3 3 辽宁中部城市群2 0 0 2 年季节变化特征9 2 3 4 辽宁中部城市群2 0 0 2 年大气污染总体特征1 1 第三章辽宁中部城市群大气污染变化趋势“1 3 3 1t s p 年际变化趋势特征1 3 3 2s 0 。年际变化趋势特征1 3 3 3n 0 z 年际变化趋势特征1 4 3 4 原因分析1 5 第四章辽宁中部城市群大气污染相关气象条件分析1 6 4 1 辽宁中部城市群气候特征16 4 2 辽宁中部城市群大气污染与各气象因子的相关关系分析2 4 4 3 辽宁省区域性空气污染的天气分型2 5 第五章模式介绍、应用及验证一3 9 5 1 模式系统介绍3 9 5 2 模式应用4 0 5 3 模式应用检验4 4 第六章结论4 6 6 1 结论4 6 6 2 存在的主要问题4 7 6 3 研究方法的创新性4 7 6 4 研究成果的创新性4 7 参考文献4 8 致谢5 2 呻f l l t l 一 ，、0； 东北大学硕1 ：学位论文 第一章引言 辽宁中部城市群( 沈阳经济区) 包括沈阳、鞍山、扰顺、本溪、辽阳等5 个城 市，是我省重化工业高度聚集区，城市之间所排放的大气污染物相互作用、相互 影响，形成了特有的“城市群”污染，整个经济区面临沉重的环境压力。恶劣的 大气环境不仅直接影响人民群众的身体健康，也严重制约了辽宁经济的可持续发 展。 山j 二大气环境污染影响了气象要素，气象要素同样也影响着大气环境污染。 城市污染物在大气中的扩散是受当地气象条件支配的，气象条件决定了大气对污 染物的输送和扩散能力。可见空气污染状况与气象条件之间关系密切，相互作用。 城市污染物在大气中的扩散是受当地气象条件支配的，气象条件决定了大气对污 染物的输送和扩散能力。本文基于辽宁中部城市群5 个城市( 沈阳、鞍山、扰顺、 本溪、辽阳) 共2 5 个大气环境现状监测站1 9 8 7 2 0 0 2 年1 6 年较为完整的监测资料 及相关丰富的气象资料，分析该城市群区域内大气污染的现状及发展趋势，找出 与区域内大气污染相关性好的气象因子，建立空气污染与相关气象因子关系的统 计模型，为进一步评估和预测该区域内大气污染物的分布及扩散输送、空气污染 潜势预报等工作提供依据。 1 1 研究背景及意义 辽宁中部城市群是我国主要的重工业发展基地，东北地区经济发展的重要地 域和辽宁省的经济核心地带。但“八五末期辽宁省的城市空气质量差，根据国 家环境网资料，辽宁省2 0 0 0 年的废气排放量位居全国第三，成为全国的排污大 户。辽宁是中国的燃煤大省，全省年耗煤约8 千万吨，其中有一半的燃煤用于辽 宁中部城市群。以沈阳、鞍山、抚顺、辽阳、本溪五个城市组成的以重工业为主 体的辽宁中部“城市群”的污染越来越严重，沈阳市进入了“世界十大污染城市 黑名单，本溪市也因污染严重成为“卫星上看不到的城市”而“名闻世界”。这 不仅严重地影响着该地区的大气环境质量，也制约着该地区经济的可持续发展。 “九五”期间，我省加大了污染防治力度，采取了大力推行清洁生产、严格控制 新污染源等一系列有效措施，使得污染物排放总量有所下降，排放强度明显减轻。 、啃i 东北人学侦一l 学位论义 引言 根据“辽宁省“十五”环境保护专项规划”，与“八五”末期相比，c o 、s 0 。、 烟尘、工业粉尘等污染物排放量下降了1 5 2 0 ，部分城市和地区环境质量有所 改善。城市环境空气中主要污染物降尘、s o ：、t s p 、n o x 浓度明显下降，比“八 五”未期下降了1 5 - 3 0 。 但是污染物排放量的下降并不意味着城市环境空气质量状况一定会好转，根 据“2 0 0 6 年沈阳市环境空气质量状况及面临达标形势分析”，截止到1 0 月2 5 日，沈阳市环境空气质量总体上与去年同期处于同一个污染水平，但“优级” 天数和“稳定达标”天数却分别比去年减少了2 天和5 天。据环境监测中心站工 作人员介绍：导致空气质量下降的主要因素是天气今年1 - - 一3 月气象扩散条件 极为不利，共出现逆温天气3 2 天，比去年同期多1 4 天，导致了污染物浓度的普 遍增高；上半年沈阳地区共受到9 次沙尘天气影响，直接造成了7 天轻微污染， 其中影响最重的一天出现在4 月1 2 日，当日空气污染指数高达1 3 9 。 可见空气污染状况与气象条件之间关系密切，相互作用。城市污染物在大气 中的扩散是受当地气象条件支配的，气象条件决定了大气对污染物的输送和扩散 能力。在污染源排放污染物相对平衡的情况下，当气象条件( 风向、风速大气稳 定度、降水、大气环流形势等) 发生变化时，大气的稀释扩散能力在几小时内可 以改变1 0 1 0 0 倍。因此本文基于辽宁中部城市群5 个城市( 沈阳、鞍山、扰顺、 本溪、辽阳) 共2 5 个大气环境现状监测站1 9 8 7 2 0 0 2 年1 6 年较为完整的监测资料 及相关丰富的气象资料，分析该城市群区域内大气污染的现状及发展趋势，找出 与区域内大气污染相关性好的气象因子，对p m 。3 级污染进行天气学环流分型， 建立空气污染与相关气象因子关系的统计模型，为进一步评估和预测该区域内大 气污染物的分布及扩散输送、空气污染潜势预报等工作提供依据。 1 2 国内外相关研究 由r 大气污染对人的健墩、生态j 吖：境和经济发腱彳r 辘讴婴的影响，i 阿空气质 量好坏与气象条件关系密切并相互作用，因此世界备同邴埘人气污染的分嘶j 及与 7 一i 缘祭 ，| 的系做了大量的研究工作n 刳。早在1 8 6 1 年就有学者指出，大气中二 氧化碳含量增加，温室效应会增强，可能影响气候。1 9 2 1 年，英国为了弄清军事上 施放毒气的气象条件，开始进行大气扩散实验。5 0 6 0 年代，一些工业集中的地 ，10i矿 东北人学顺l ：学位论文 区和城市相继发生严重的大气污染事件。其原因一是排入大气中的污染物数量大 和浓度高：二是气象条件不利于大气污染物的扩散和迁移。为了控制和消除大气 污染，一些国家开展了城市或区域性的大气污染物输送、扩散、迁移和转化与气 象条件关系的研究，并利用研究成果在一些污染严重的地区开展了大气污染预 报。7 0 年代，在全球范围内出现了频繁的气候灾害，如非洲出现严重干旱等，人们 把这些现象归因于大气污染。这样就推动了许多气象学者不仅进行气象因素对污 染物扩散影响的研究，而且开展了大气污染对天气、气候影响的研究。同时，高 空飞行器对平流层的污染以及污染物在平流层和对流层之间的迁移转化，促使人 们研究全球性的大气污染与气象的关系。目前环境空气质量预测是近年来环境科 学中发展最快的研究领域之一，1 9 9 6 年美国环境保护局( e p a ) 丌始丌发研究第三 代空气质量模式m o d l e - 3 ，该模式可以为大气环境质量管理部门提供有效的决策 支持系统，为支持模式和模拟系统持续发展提供了基本框架，是2 1 世纪坏境空气 质量预测系统的发展方向。 我国城市空气环境质量的研究工作起步较晚，基础性工作开始于1 9 7 5 年，如 北京大学在评价北京西郊环境空气质量时，进行了北京大气污染物浓度与气象要 素相互关系研究，提出了北京城市近郊大气的气质模式。目前，广泛应用的坏境 空气质量预测系统主要有两个：一个是国家环境保护总局环评中心开发的空气质 量预测系统：另一个是美国环保局研究开发的i s c s t 3 短期( 小浓度) 和i s c l t 3 中长 期( 日、月、季、年) 环境空气质量预测系统。 近年来，我国许多城市已经广泛地丌展了城市空气污染与气象条件相互关系 及污染物指数预报的研究，并取得了大量的研究成果。李兰等弛1 在“武汉市空气 污染状况及其与气象条件的关系”中指出，武汉市的主要污染物为p m ，其次为 s 0 ：；冬季各污染物的平均浓度最高，其次为秋季，夏季最低，冬季各污染物与 气象要素的相关性最好。我国北方沙尘暴天气过程、地面冷空气从河西走廊南下 影响武汉地区时，在一定的高空系统配合下会对武汉市空气质量造成严重影响。 吴棠先1 等在“南宁市夏季影响大气污染的气象条件分析”中指出，天气型与大 气污染程度有密切关系，在大气污染气象条件中占主导作用。锋面、西南倒槽、 近热带低压3 个天气型的近地面层风速大气压低、有降雨，有利于空气对流， 利于污染物扩散，污染物浓度低：西南暖低压、副热带高压、远热带低压3 个天 一 h l 侦l 学位论义 引言 气型的近地面层风速小、气压高、天气晴好、低层逆温，不利于污染物扩散，污 染物浓度高。 1 3 本文主要研究内容 第一章介绍了研究背景及意义、国内外相关研究概况和本文主要研究内容。 第二章利用辽宁中部城市群5 个城市( 沈阳、鞍山、扰顺、本溪、辽阳) 共2 5 个大气环境现状监测站2 0 0 2 年较为完整的监测资料，分析该城市群区域内不同污 染物及污染物的地域分布、季节分布等大气污染的现状。 第三章根据辽宁中部城市群5 个城市( 沈阳、鞍山、抚顺、本溪、辽阳) 共 2 5 个大气环境现状监测站1 9 8 7 2 0 0 2 年近1 6 年的大气环境现状监测资料，统计 计算了每个城市不同污染物的浓度年均值，分析了这5 个城市不同污染物的大气 污染年际变化趋势特征。 第四章介绍了辽宁中部城市群气候特征，利用辽宁中部5 个城市2 0 0 2 年能见 度、风速、温度、湿度、降水、总云量和低云量的观测资料及相对应的能见度资 料，计算能见度与不同因子之间的相关关系，并对辽宁省区域性空气污染进行了 天气分型。 第五章利用c a p p s 2 0 系统模拟辽宁省1 4 个主要城市2 0 0 3 2 0 0 4 冬、春、夏、 秋4 个季节不同污染物( 包括s o ：、n 0 ：和p m 。) 的逐日污染指数，挑选出首要污 染物及其污染等级。将模拟结果与监测值对比，统计各季节的模拟预测准确率。 并根据对应的风速、风向、温度、湿度、降水等主要气象因子对预报结果进行订 正，建立污染物预报因子与各种气象因子、监测值的多元回归方程。 n 0：叠 东北人学坝- j 二学位论文 辽宁中部城市群大气污染的旗本特征及现状 第二章辽宁中部城市群大气污染的基本 特征及现状 2 1 辽宁中部城市群概况 辽宁是我国的重工业大省，历史悠久，能源密集，是中国经济快速增长的省 份之一，对东北地区以及全国的发展起着重要的作用。辽宁中部城市群由以沈阳 为中心，由位于辽宁省中部地区的鞍山、抚顺、本溪、辽阳等五座城市所构成。 这5 个城市所围成的面积约8 8 0 0 平方公里，城市间的最短直线距离为3 6 公里，最 长直线距离为6 0 公里，人口1 8 5 0 6 万，人口密度3 1 3 6 6 人k m 2 ，土地利用率为9 5 ， 人均占有土地3 0 0 5 0 0 m 2 亩，水资源利用率已达7 4 ，人均水资源量5 2 5 m 3 。 2 2 辽宁中部城市群地理位置 辽宁中部城市群位于辽宁省中部n 们。沈阳、辽阳地处辽河平原中部，鞍山地 处辽河平原和千山山脉的接壤处，抚顺地处由吉林的长白山支脉的尾部，本溪地 处辽东半岛脊梁一千山山脉的北端，形成辽中地区的城市群所特有的以平原为主， 丘陵山地为辅的地貌特征( 如图2 1 ) 。 凰 嗣= 1 k 2 0 0 0 0 爿 掣1 0 0 0 0 0 0 j 卜 2 5 0 0 l ! l 一5 0 0 f 0 0 0 巾f ? ，：v 图2 1 辽宁中部城市群五城市地理位置( 图中阴影表示地形高度) f i g 2 1t h ed i s t r i b u t i o no f5c i t i e si nc e n t r a ll i a o n i n g t h es h a d o wi st e r r a i nh e i g h t 学位论文 辽宁中部城市群大气污染的基本特征及现状 2 3 辽宁中部城市群大气污染的基本特征及现状 辽宁是我国的老工业和重工业大省，对东北地区以及全国的发展起着十分重 要的作用。但辽宁省城市的t s p 和s o ：浓度高，属于典型的煤烟型污染。根据国 家环境网资料，辽宁省2 0 0 0 年的废气排放量位居全国第三，成为全国的排污大 户。以沈阳、鞍山、抚顺、辽阳、本溪五个城市组成的以重工业为主体的辽宁中 部“城市群”是一个以煤炭、钢铁、建材、化工、矿产等资源性产品供应和初级 产品加工为主的重工业基地，是我省重化工业高度聚集区，目前全省耗煤量大约 是8 千万吨，其中一半用于这五个大工业城市，特别是近年来随着辽宁经济的不 断发展，工业规模的不断扩大，交通运输、机动车辆的不断增加，使得“城市群” 的污染越来越严重，整个经济区面临沉重的环境压力。恶劣的大气环境不仅直接 影响人民群众的身体健康，也严重制约了辽宁经济的可持续发展。 辽宁中部城市群的大气污染具有以下特点：( 1 ) 根据对辽宁中部城市群能 源结构及多年大气坏境监测结果分析表明，辽宁中部城市群的大气污染属于煤 烟、汽车尾气和自然扬尘混合型污染，其中以煤烟型污染为主，大气中的主要污 染物为t s p 和s o 。( 2 ) 每年有三个主要污染季节：冬季，春季和秋季。冬季采 暖期，t s p 和s 0 ：的浓度值很高，主要来源于民用和锅炉采暖燃煤、区域供暖厂 和热电厂。春季和秋季相似，大风产生的扬尘浓度值很高。( 3 ) 特殊的地形和气 象条件，不利于大气污染物的稀释和扩散。该城市群既有平原地区的沈阳、鞍山、 辽阳；也有地形较复杂、四面被群山包围的山城本溪；以及东西长、南北窄，处 在低山丘陵地带的带状城市抚顺，从而使得该城市群大气污染物扩散与输送的主 要控制因子十分复杂；该区域受一些特殊天气系统的影响，容易出现逆温、大雾、 扬沙或沙尘暴等天气。同时该区域冬季取暖期长，昼夜温差大，通过对辽宁中部 城市群多年来的探空资料统计分析可知，5 个城市冬季逆温出现的频率平均为 7 5 ，可见该区域逆温层类似“大锅盖”效应十分突出，严重地抑制和影响了大 气污染物的扩散与输送；由于受季风的影响，该区域冬季、春季频繁出现的大风 天气，使得空气中含有大量的沙尘，从而加重了该城市群的大气污染嫡1 。 近年来，辽宁省各级政府加大了对全省尤其是辽宁中部城市群大气污染的治 理力度，使得该地区的大气环境质量有了明显的改善。但还是没有从根本上得到 解决，尤其是在漫长的冬季，辽宁中部城市群由于受一些局地天气系统的影响，使 少 f j 东北人学倾i ：学位论义辽宁中部城市群大气污染的基本特征及现状 得该地区经常出现逆温、小风天气使大气边界层扩散稀释能力弱，导致大气中的 污染物堆积，浓度很高，空气质量变差。由于影响城市大气环境质量的主要因素 有两个：一是污染源排放进空气中的污染物：二是城市上空边界层大气对污染物 的扩散稀释能力。在一定时期，当大气污染物排放量一定时，大气环境质量的好 坏主要取决于大气边界层对污染物的扩散稀释能力。当大气处于小风、逆温状念 时，大气的扩散稀释能力差，排放在空气中的污染物很难向上和向远处输送，从 而引起污染物的堆积，使得大气中的污染物浓度很高。因此分析该城市群区域内 大气污染的现状及发展趋势，找出与区域内大气污染相关性好的气象因子，建立 空气污染与相关气象因子关系的统计模型，对进一步评估和预测该区域内大气污 染物的分布及扩散输送能力、空气污染潜势预报等工作具有重要意义。 2 3 1 资料来源及处理方法 ( 1 ) 资料来源 本文所用2 0 0 2 年的辽宁中部城市群( 沈阳、鞍山、本溪、扰顺、辽阳) 的 主要大气污染物( t s p 、p m 。、s o ：、n o ，) 的监测资料来源于辽宁省环境监测中心 站，这5 个城市共有2 5 个大气现状监测点，从1 9 8 7 年到1 9 9 5 年，每个监测点 分别在1 月、4 月、7 月、l o 月每月监测5 天，每天在6 ：0 0 - 7 ：0 0 ，1 0 ：0 0 1 l ：0 0 ， 1 4 ：0 0 1 5 ：0 0 之间进行三次人工采样；从1 9 9 6 年开始，这5 个城市都实行了隔 天2 4 小时连续采样。表2 1 为辽宁中部5 城市大气环境监测点。 表2 1 辽宁中部5 个城市大气环境临测点 t a b l e2 il i a o n i n g5c i t ya t m o s p h e r i ce n v i r o n m e n tt e s tp o i n t 监测点沈阳鞍山抚顺奉溪 辽i ；n 2 # 二毛监测站新华溪湖铁合金 3 撑 太原街立山东州彩也同林 4 撑 小河沿繁荣站 南站南地曙光岗 5 撑 文艺路二炼钢水库东i w 6 撑 北陵 ( 2 ) 资料处理方法 本文采用统计计算的方法，先将每个城市不同监测点的监测值进行日平均、 月平均、季平均、年平均：然后再将各个监测点的平均值相加，算出不同城市各 种污染物浓度的平均值。 顾。i ：学位论文辽宁中部城市群大气污染的基本特征及现状 2 3 2 辽宁中部城市群2 0 0 2 年大气污染状况 根据辽宁中部城市群( 沈阳、鞍山、抚顺、辽阳、本溪) 2 0 0 2 年大气污染 表22 辽宁中部5 城市2 0 0 2 年不同污染物浓度年均值 ( 单位：r a g ：) 沈阳鞍山抚顺本溪辽旧 监测点1 i ：_ ；1 f 、i i i i i 而 1 0 0 1 3 q ：! ! 0 0 2 20 0 4 9 塑0 0 1 9q ：鳗；巡0 0 3 70 0 2 70 1 4 30 0 2 1 o 0 3 90 1 9 4 吐q 坦 2 带0 0 4 50170o 0 4 60 0 5 5 垒三丛0 0 3 30 0 4 30 2 s 20 0 4 0 o 0 8 00 3 7 50 0 3 50 0 1 1o 1 9 4o 0 2 2 3 幽盟型迫q 趔0 0 4 6 幽0 0 3 10 0 1 7q 熟0 0 2 8q 蟹q = 盟s0 0 4 50 0 3 60 1 6 30 0 3 5 4 ，0 0 5 2q = ! 鱼iq 趣嫂0 0 6 8q 童堕旦啦咝一70 0 3 4q ：踅8q = 鳗q = 鳗zq ! 踅20 0 3 70 - 0 2 4 么罂qq 趣垦龟 5 0 。0 5 6q 坦0 。0 5 _ qq ：篮8q 越0 0 3 50 0 0 8 0 1 6 1 0 0 1 5q q z z0 _ 2 6 20 0 4 5 一 一 一 6 # 0 0 4 8q2 垦0 0 3 4 一一一一一一一一一一 一 一 垩望! ：! ! ! 垒堑生坠皇丝! ：! 堑咝q ：q 箜! ：! 塑垒星墅! ：! 塑垒尘坠垒望堕! ：! 兰! q ：! 垫! ：! 皇兰! ：! 塑 注：。一代表超过超过国家二二级标准 物( t s p 、s o ：、n o 。) 的现状监测资料，统计计算了每个城市不同污染物的浓度年 均值，分析了这5 个城市不同污染物的大气污染现状，结果见表2 2 。 从表2 2 可以看出： ( 1 ) 2 0 0 2 年沈阳市大气污染状况： c 0 2 0 0 2 年沈阳市s 0 。年平均值为0 0 4 8 m g m 3 ，不超过国家二级标准 ( 0 0 6 m g m 3 ) ，但太原街监测点的平均浓度年均值为0 0 7 2 m g m 3 ，超过 国家二级标准。 2 0 0 2 年沈阳市p m m 年平均值为0 1 5 4 m g m 3 ，超过国家二级标准 ( 0 1 m g m 3 ) ，6 个监测站均超过国家二级标准。 2 0 0 2 年鞍山市n o ：年平均值为0 0 4 2 m g m 3 ，超过国家二级标准 ( 0 0 4 m g m 3 ) ，6 个监测站中有4 站超过国家二级标准。 ( 2 ) 2 0 0 2 年沈阳市大气污染状况： 2 0 0 2 年鞍山市s 0 ：年平均值为0 0 5 5 m g m 3 ，不超过国家二级标准 ( 0 0 6 m g m 3 ) ，但5 个监测站中有2 站超过国家二级标准。 2 0 0 2 年鞍山市t s p 年平均值为0 2 8 9 m g m 3 ，超过国家二级标准 ( 0 2 m g m 3 ) ，5 个监测站均超过国家二级标准。 2 0 0 2 年鞍山市n o , 年平均值为0 0 3 3 m g m 3 ，不超过国家二级标准 ( 0 0 4 m g m 3 ) ，5 个监测站中有1 站超过国家二级标准。 ( 3 ) 2 0 0 2 年扰顺市大气污染状况： 2 0 0 2 年抚顺市s 0 ：年平均值为0 0 3 3 m g m 3 ，不超过国家二级标准 ( 0 0 6 m g m 3 ) ，但5 个监测站中有l 站超过国家二级标准。 东北人学硕l 学位论义 辽宁中部城市群大气污染的甚本特征及现状 2 0 0 2 年抚顺市t s p 年平均值为0 2 5 6 m g m 3 ，超过国家二级标准 ( 0 2 m g m 3 ) ，5 个监测站有4 站超过国家二级标准。 2 0 0 2 年扰顺市n o 。年平均值为0 0 3 5 m g m 3 ，不超过国家二级标准 ( 0 0 4 m g m 3 ) ，5 个监测站中有l 站超过国家二级标准。 ( 4 ) 2 0 0 2 年本溪市大气污染状况： 2 0 0 2 年本溪市s 0 ：年平均值为0 0 6 3 m g m 3 ，超过国家二级标准 ( 0 0 6 m g m 3 ) ，5 个监测站中有4 站超过国家二级标准。 2 0 0 2 年本溪市t s p 年平均值为0 3 0 6 m g m 3 ，超过国家二级标准 ( 0 2 m g m 3 ) ，5 个监测站有4 站超过国家二级标准。 2 0 0 2 年本溪市n o ：年平均值为0 0 3 7 m g m 3 ，不超过国家二级标准 ( 0 0 4 m g m 3 ) ，5 个监测站中有2 站超过国家二级标准。 ( 5 ) 2 0 0 2 年辽阳市大气污染状况： 2 0 0 2 年辽阳市s o 。年平均值为0 0 2 8 m g m 3 ，不超过国家二级标准 ( 0 0 6 m g m 3 ) ，4 个监测站均未超过国家二级标准。 2 0 0 2 年辽阳市t s p 年平均值为0 1 9 3 m g m 3 ，不超过国家二级标准 ( 0 2 m g m 3 ) ，4 个监测站有1 站超过国家二级标准。 2 0 0 2 年辽阳市n 0 。年平均值为0 0 3 8 m g m 3 ，不超过国家二级标准 ( 0 0 4 m g m 3 ) ，4 个监测站中有2 站超过国家二级标准。 2 3 3 辽宁中部城市群2 0 0 2 年季节变化特征 根据辽宁中部城市群( 沈阳、鞍山、抚顺、辽阳、本溪) 2 0 0 2 年大气污染 物( t s p 、s o ：、n o 。) 的现状监测资料，统计计算了每个城市代表不同季节的4 个月份的不同污染物的浓度平均值及年均值，分析了这5 个城市2 0 0 2 年季节变 化特征。 ( 1 ) 辽宁中部5 个城市2 0 0 2 年s 0 ：的季节变化 从图2 2 看出，辽宁中部5 城市s o 。的浓度冬季值最大，全部超过国家二级 标准( 0 0 6 m g m 3 ) ，这是由于冬季是采暖期，燃煤量增大，排入空气中的s 0 。也就 增大，加上冬季辽宁中部城市群逆温严重，不利于大气污染的扩散，所以污染物 的浓度就高。辽宁中部5 个城市s 0 ：监测值的年均值本溪超过国家二级标准 0 0 6 m g m 3 ，年均值为o 0 6 3 m g m 3 ，是国家二级标准的1 0 5 倍，其它城市的年均 9 ：学位论文辽宁中部城市群大气污染的基本特征及现状 值均没有超过国家二级标准。总的来看，冬季s 0 ：浓度污染最重，5 个城市中沈 阳第一，本溪第二，鞍山第三，辽阳第四，抚顺第五。年均值本溪第一，鞍山第 二，沈阳第三，抚顺第四，辽阳第五。这是由于本溪是山区，地形复杂，大气扩 图2 2 辽宁r 卜部5 个城f l i 2 0 0 2 年s 0 2 的季节变化 1 、2 、3 、4 分别代表冬、春、夏、秋季，5 代表年平均 f i g u r e2 2l i a o n i n g5c i t i e s i n2 0 0 2s 0 2s e a s o n a lv a r i a t i o n1s t ，2 ，3 ，4o nb e h a l fo ft h e w i n t e r , t h es p r i n g ，t h es u m m e r , t h ea u t u m n ，5r e p r e s e n tt h ea n n u a lm e a ns e p a r a t e l y 散条件全年都很差，导致污染物的堆积。 ( 2 ) 辽宁中部5 个城市2 0 0 2 年颗粒物的季节变化 图2 3 为辽宁中部5 城市t s p 或p m 。的现状监测值的季节变化特征：沈阳监 彳、 目 曲 3 霹 婴 娶 图2 3i 宁中鄙5 个城币2 0 0 2 q ：颗植物的李币爻化 1 、2 、3 、4 分别代表冬、春、夏、秋季。5 代表年平均 f i g u r e2 3l i a o n i n g5c i t i e s i n2 0 0 2t s ps e a s o n a lv a r i a t i o n1s t , 2 ，3 ，4o i lb e h a l fo ft h e w i n t e r , t h es p r i n g ，t h es u m m e r , t h ea u t u m n ，5r e p r e s e n tt h ea n n u a lm e a ns e p a r a t e l y 测的是p m ，故无法和其它城市比较，但年均值也超过国家二级标准0 1 m g m 3 ， 沈阳的年均值为0 1 7 5 m g m 3 ，是国家二级标准的1 7 5 倍。其它4 个城市监测的 是t s p ，本溪、鞍山、抚顺t s p 监测值的年均值全部超过国家二级标准0 2 m g m 3 ， 其中，本溪的年均值最高为0 3 0 6 m g m 3 ，是国家二级标准的1 5 3 倍。辽阳的年 东北人学硕：l ：学位论文 辽宁中部城市群大气污染的基本特征及现状 均值为0 1 9 3 m g m 3 ，接近国家二级标准。通过分析可知，t s p 或p m 污染冬季或 春季污染最重，5 个城市中，春季鞍山第一，本溪第二，扰顺第三，辽阳第四， 沈阳第五。冬季本溪第一，鞍山第二，扰顺第三，辽阳第四，沈阳第五。年均值 本溪第一，鞍山第二，抚顺第三，辽阳第四，沈阳第五。 这既与重工业城市的燃煤有关，也与该地区的地理环境、天气气候有关，该 地区冬春季的大风天气，加重了空气中的颗粒物污染，使得空气中的颗粒物浓度 比其它季节高。 ( 3 ) 辽宁中部5 个城市2 0 0 2 年n o ：的季节变化 从图2 4 可以看出，辽宁中部5 个城市n 0 ：的浓度值冬季值最大，其它季节 幽2 4 辽宁i 1 鄙5 城市2 0 0 群n 0 2 污染状况 1 、2 、3 、4 分别代表冬、春、夏：秋季，5 代表年甲均 f i g u r e2 4l i a o n i n g5c i t i e si n2 0 0 2n 0 2s e a s o n a lv a r i a t i o n1s t ，2 ，3 ，4o nb e h a l fo ft h e w i n t e r , t h es p r i n g ，t h es u m m e r , t h ea u t u m n ，5r e p r e s e n tt h ea n n u a lm e a ns e p a r a t e l y 无明显变化，冬季的大值是燃煤加机动车尾气的结果，其它季节主要是机动车尾 气造成的。5 个城市中除沈i j l t # l - ，其他四个城市n o ：浓度年均值虽然未超过国家 二级标准，但均接近国家二级标准，可见辽宁中部城市群的n 0 ：污染已经比较严 重。冬季n 0 。浓度5 个城市中本溪第一，鞍山第二，沈阳第三，辽阳第四，扰顺 第五。年均值沈阳第一，辽阳第二，本溪第三，扰顺第四，鞍山第五。 2 3 4 辽宁中部城市群2 0 0 2 年大气污染总体特征 通过对辽宁中部城市群( 沈阳、鞍山、抚顺、辽阳、本溪) 2 0 0 2 年每个城 市不同污染物( t s p 、s o ：、n o 。) 浓度的年均值和不同季节的4 个月份的浓度平均 值及年均值的分析可以发现，辽宁中部城市群大气中的主要污染物为t s p 、p m 川 和s 0 ：。以大气环境质量按g b 3 0 9 5 1 9 9 6 环境空气质量标准中的二级标准来 东北大学硕i j 学位论文 辽宁中部城市群大气污染的基本特征及现状 分析看出： 颗粒物特征：5 个城市中沈阳、鞍山、