南京空氣質(zhì)量分析實(shí)施報(bào)告

1、空氣質(zhì)量分析報(bào)告院系：地理科學(xué)學(xué)院自然地理系專業(yè)：氣象與氣候?qū)WXX：學(xué)號(hào)：目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 第一節(jié)引言3第二節(jié)收集方法和研究方法氣象站概述3收集方法3 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 研究方法3第三節(jié)觀測(cè)結(jié)果與討論各數(shù)據(jù)之間的關(guān)系各觀測(cè)點(diǎn)PM2.5隨時(shí)間變化關(guān)系4各觀測(cè)點(diǎn)PM10隨時(shí)間變化關(guān)系4各觀測(cè)點(diǎn)NO2隨時(shí)間變化關(guān)系5各觀測(cè)點(diǎn)SO2隨時(shí)間變化關(guān)系5對(duì)仙林污染物的研究 HYPERLINK l bookmark24 o Current Docu

2、ment 風(fēng)速隨時(shí)間的變化6 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document PM2.5與PM10隨時(shí)間的變化關(guān)系以及部的相關(guān)關(guān)系7NO2、SO2與風(fēng)速的相關(guān)關(guān)系8特例的討論究1、瑞金的PM10低于其他地區(qū)而且較為穩(wěn)定82、浦口SO2含量低9第四節(jié)結(jié)論與討論1、結(jié)論102、缺乏10 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 附錄數(shù)據(jù)11第一節(jié)引言在一定圍的大氣中，出現(xiàn)了原來沒有的微量物質(zhì)，并有可能對(duì)人、動(dòng)植物以及建筑商品等財(cái)產(chǎn)產(chǎn)生危害影響。當(dāng)大氣中污染物質(zhì)的濃度到達(dá)有害程度，以至破壞生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和開展的條件

3、，對(duì)人或物造成危害的現(xiàn)象叫做大氣污染。中國大氣污染原有指標(biāo)API。2012年上半年新規(guī)定指出，用新的AQI代替API，作為新的污染程度衡量指標(biāo)。AQI分為六級(jí)，分別為一級(jí)優(yōu)，二級(jí)良，三級(jí)輕度污染，四級(jí)中度污染，五級(jí)重度污染，六級(jí)嚴(yán)重污染。參與評(píng)價(jià)的的污染物有SO2、NO2、PM10、PM2503、CO六項(xiàng)，評(píng)價(jià)結(jié)果較之前更為客觀。空氣中對(duì)人、動(dòng)植物以及人的財(cái)產(chǎn)產(chǎn)生影響的主要是SO2、NO2、PM10、PM2.5、03、CO,因此目前大氣污染研究的重點(diǎn)也在此。由于本次數(shù)據(jù)收集的限制和本人能力的限制，本文僅限于對(duì)PM25PM10、N02、S02及其相關(guān)關(guān)系做淺薄的研究。注：以下列圖表中出現(xiàn)的系列一

4、表示仙林，系列二表示草場(chǎng)門，系列三表示玄武湖，系列四表示浦口，系列五表示奧體中心，系列六表示瑞金，系列七表示邁皋橋，系列八表示路，系列九表示中華門。第二節(jié)數(shù)據(jù)收集方法和研究方法：氣象站情況簡(jiǎn)述：共有六個(gè)氣象站，現(xiàn)已根本實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，分別位于仙林、草場(chǎng)門、玄武湖、浦口、奧體中心、瑞金、邁皋橋、路、中華門。發(fā)布的數(shù)據(jù)為一段時(shí)間的平均值。數(shù)據(jù)來源：數(shù)據(jù)收集方法為網(wǎng)上收集，數(shù)據(jù)源于氣象站發(fā)布的數(shù)據(jù)。每隔兩小時(shí)或一小時(shí)收集一次，匯總成表格后使用。研究方法：將收集的數(shù)據(jù)匯總后制成Excel表格后，通過Excel的作圖功能作出其中可能有關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)圖像；網(wǎng)上采用可能相關(guān)的資料。第三節(jié)觀測(cè)結(jié)果與討論:各觀測(cè)點(diǎn)

5、數(shù)據(jù)之間的關(guān)系各觀測(cè)點(diǎn)PM2.5隨時(shí)間變化關(guān)系PM2.5即細(xì)顆粒物。細(xì)顆粒物指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物。它能較長(zhǎng)時(shí)間懸浮于空氣中，其在空氣中含量濃度越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對(duì)空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，面積大，活性強(qiáng)，易附帶有毒、有害物質(zhì)例如，重金屬、微生物等，且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體安康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。細(xì)顆粒物的化學(xué)成分主要包括有機(jī)碳OC、元素碳EC、硝酸鹽、硫酸鹽、鏤鹽、鈉鹽Na+等。m時(shí)間圖3-1-1各地PM2.強(qiáng)時(shí)間變化圖像

6、各觀測(cè)點(diǎn)PM10隨時(shí)間變化關(guān)系PM10即可吸入顆粒物。通常把粒徑在10微米以下的顆粒物稱為PM10,又稱為可吸入顆粒物或飄塵。顆粒物的直徑越小，進(jìn)入呼吸道的部位越深。10微米直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，5微米直徑的可進(jìn)入呼吸道的深部，2微米以下的可100%采入到細(xì)支氣管和肺泡。可吸入顆粒物PM10在環(huán)境空氣中持續(xù)的時(shí)間很長(zhǎng)，對(duì)人體安康和大氣能見度影響都很大。一些顆粒物來自污染源的直接排放，比方煙囪與車輛。另一些那么是由環(huán)境空氣中硫氧化物、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)化合物及其它化合物互相作用形成的細(xì)小顆粒物，它們的化學(xué)和物理組成依地點(diǎn)、氣候、一年中的季節(jié)不同而變化很大?？晌腩w粒物通常來自在未鋪瀝

7、青、水泥的路面上行使的機(jī)動(dòng)車、材料的破碎碾磨處理過程以及被風(fēng)揚(yáng)起的塵土。3.1.3各觀測(cè)點(diǎn)NO2隨時(shí)間變化關(guān)系人為產(chǎn)生的二氧化氮主要來自高溫燃燒過程的釋放，比方機(jī)動(dòng)車、電廠廢氣的排放等。二氧化氮還是酸雨的成因之一，所帶來的環(huán)境效應(yīng)多種多樣，包括：對(duì)濕地和陸生植物物種之間競(jìng)爭(zhēng)與組成變化的影響，大氣能見度的降低，地表水的酸化，富營養(yǎng)化由于水中富含氮、磷等營養(yǎng)物藻類大量繁殖而導(dǎo)致缺氧以及增加水體中有害于魚類和其它水生生物的毒素含量。3.1.4各觀測(cè)點(diǎn)SO2隨時(shí)間變化關(guān)系無色氣體，有強(qiáng)烈刺激性氣味。大氣主要污染物之一。由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃燒時(shí)會(huì)生成二氧化硫。二氧化硫進(jìn)一步參與光化學(xué)反

8、響并被氧化，結(jié)合水之后形成硫酸，從而降低了與水的PH,是酸雨的元兇之一。從圖3-1-13-1-4可以看出，仙林、草場(chǎng)門、玄武湖、浦口、奧體中心、瑞金、邁皋橋、路、中華門九個(gè)區(qū)域的PM25PM10、NO2、SO2變化趨勢(shì)十分相近。所以,以下針對(duì)仙林地區(qū)的各污染物做探討，從而整體上表現(xiàn)出仙林、草場(chǎng)門、玄武湖、浦口、奧體中心、瑞金、邁皋橋、路、中華門九個(gè)地區(qū)的共性。針對(duì)以下的特性將做另外的討論：瑞金PM2.5最高值出現(xiàn)在13時(shí)；中華門的PM2.5在22時(shí)出現(xiàn)一個(gè)很低的值；3、浦口、路的PM10在20時(shí)出現(xiàn)一個(gè)高值；4、瑞金的PM10低于其他地區(qū)而且較為穩(wěn)定;5、浦口SO2含量很低。對(duì)仙林地區(qū)污染物的

9、研究風(fēng)速隨時(shí)間的變化集結(jié)的水蒸氣結(jié)成水時(shí)，體積縮小，周圍水蒸氣前來補(bǔ)充，就形成風(fēng)。地面上的風(fēng)以m/s為單位京速風(fēng)4321ODODODODODODODODODQI468QZ圖3.2.1風(fēng)速隨時(shí)間變化圖像表2-1顯示出從早上七點(diǎn)到晚上22點(diǎn)，風(fēng)速的變化趨勢(shì)為先變大后變小。由于數(shù)據(jù)較少，中間時(shí)間間隔較長(zhǎng)，本數(shù)據(jù)僅能提供一個(gè)大概趨勢(shì)，現(xiàn)將其確定為風(fēng)速白天大于早晨和夜晚，從早到晚風(fēng)速先變大后變小。下面的討論將采用這一確定的趨勢(shì)。PM2.5與PM10隨時(shí)間的變化關(guān)系以及部的相關(guān)關(guān)系Pm2.5和pm10都是空氣中重要的污染物，有著很高的相關(guān)性，如圖3-2-2所示，其相關(guān)系數(shù)計(jì)算結(jié)果為0.83,同樣顯示二者有

10、著很強(qiáng)的相關(guān)性?？赡芤?yàn)镻m10中，很大一局部由pm2.5構(gòu)成，pm2.5可以占到pm10的30%-75%,所以pm2.5和pm10會(huì)表現(xiàn)出較高的一致性。系列一表示pm2.5,系列二表示pm10o o o o o*08 6 4 2 2 111110100 0 QQ。 0 9 8 7 6 5 43m/ad 5 2mp幺 .N 81 d宿 d I-3T 011 ta9.7時(shí)間圖3-2-2PM2.5與PM1隨時(shí)間的變化關(guān)系以及內(nèi)部的相關(guān)關(guān)系圖像pm2.5和pm10從早到晚先升高后降低，中午十一時(shí)二者都到達(dá)最大值，pm2.5最大值為92,最小值為43,pm10最大值為207,最小值為137。pm2.5

11、主要來源于日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過程產(chǎn)生燃燒而產(chǎn)生的殘留物，pm10主要來源于道路揚(yáng)塵等。上午風(fēng)較小，工業(yè)生產(chǎn)和汽車排放開場(chǎng)后，污染不易擴(kuò)散而積累，導(dǎo)致含量上升，十一時(shí)之后，風(fēng)速變大，污染開場(chǎng)擴(kuò)散，含量逐漸減小。中午十一時(shí)的峰值可能是生產(chǎn)功率最大且汽車等燃油燃煤量最大造成的。NO2、SO2與風(fēng)速的相關(guān)關(guān)系空氣中的NO2和SO2除了來自于自然地生物有機(jī)體分解等，主要來自于燃料的燃燒、城市尾氣和工業(yè)生產(chǎn)。系列一為NO2,系列二為SO23m/uu ZUN3m/uu000 Q 。O I1 8 6 4 2 0)0Q Q 。 O0 8 6 4 21-7.於 分 81 0 0 0 9圖3-2-3

12、3.2.3NO2、SO2f風(fēng)速的相關(guān)關(guān)系有圖3-2-3可以看出，NO2和SO2在H一點(diǎn)和二十點(diǎn)出現(xiàn)峰值。參考之前風(fēng)速的變化趨勢(shì)，可見除了十一點(diǎn)和二十點(diǎn)，SO2和NO2含量與風(fēng)速呈反相關(guān)關(guān)系。風(fēng)速越大，污染越容易擴(kuò)散，這就解釋了NO2與SO2和風(fēng)速的反相關(guān)關(guān)系。上午十一點(diǎn)的峰值很可能是污染積聚和污染排放量到達(dá)最大導(dǎo)致，二十點(diǎn)的峰值那么是風(fēng)速減小，污染又一次積聚而且消失，植物的凈化作用減弱導(dǎo)致的。特例的討論瑞金的PM10低于其他地區(qū)而且較為穩(wěn)定瑞金的觀測(cè)站在紫金山旁邊，pm10這種較大顆粒的污染物受到樹和草等植物的阻擋易沉降，導(dǎo)致該地區(qū)的pm10值低。浦口SO2含量低目前浦口沒有大力開展燃煤工業(yè)和

13、重工業(yè)，SO2主要的來源是含硫煤的燃燒，污染源減少；浦口與其他觀測(cè)點(diǎn)之間相隔一條長(zhǎng)江，東風(fēng)從其他地區(qū)吹過去的SO2在經(jīng)過長(zhǎng)江時(shí)很大一局部被吸收；浦口西面有小山脈，阻擋了來自西面的風(fēng)，所以西北地區(qū)的污染不能到達(dá)那里導(dǎo)致浦口SO2含量低圖3-3-24.1結(jié)論:于其他地區(qū)。見下列圖第四節(jié)結(jié)論與討論:空氣中的SO2、NO2、PM10、PM25這四項(xiàng)污染物的數(shù)值均與風(fēng)速有一定關(guān)系，正常來講，風(fēng)速越大，這些污染物的含量越小，這是因?yàn)轱L(fēng)加快了空氣的流動(dòng)，稀釋了空氣中的污染物。人類活動(dòng)會(huì)很大程度上影響空氣污染物的含量，工業(yè)生產(chǎn)和交通工具會(huì)使SO2、NO2、PM10、PM2.5含量明顯增大。目前春季的空氣質(zhì)量為

14、良或輕度污染，空氣較為清潔，對(duì)普通人不會(huì)造成太大的安康影響。4.2存在的缺乏：瑞金PM2.5最高值出現(xiàn)在13時(shí)，中華門的PM2.5在22時(shí)出現(xiàn)一個(gè)很低的值，浦口、路的PM10在20時(shí)出現(xiàn)一個(gè)高值這三個(gè)問題不能給我較好的解釋，這可能是數(shù)據(jù)缺乏或是本人只是缺乏引起的，今后當(dāng)擴(kuò)大知識(shí)，爭(zhēng)取對(duì)該類問題給我完美的解釋。望閱讀者提出批評(píng)建議。附錄數(shù)據(jù):仙林空氣質(zhì)量時(shí)間大氣溫度相對(duì)濕度風(fēng)力PM2.5PM10NO2SO2AQI7晴138227418060521009晴2152285178615010311晴2828492207749210613晴3115460185345511114晴311535318130

15、4611216晴3115444149303411218少女2817243137392910920多云2521248152884710822多云21341441546340108草場(chǎng)門空氣質(zhì)量時(shí)間天氣溫度相對(duì)濕度風(fēng)力PM2.5PM10NO2SO2AQI7晴138226919568231149晴2152283211764111611晴282841062939511712213晴3115463265396613114晴3115356208385413216晴311544919413318少云2817249415113320多云2521254189524913422多云2134161198663513

16、3玄武湖空氣質(zhì)量時(shí)間天氣溫度相對(duì)濕度風(fēng)力PM2.5PM10NO2SO2AQI7晴13822711435741969晴215229618165469711晴282841102188914610113晴3115462216337810814晴3115356181306410916晴3115448156266111018少云2817248150396910820多云2521253152617510822多云21341581626569108浦口空氣質(zhì)量時(shí)間天氣溫度相對(duì)濕度風(fēng)力PM2.5PM10NO2SO2AQI7晴138228318281281169晴21522116216852812011晴282

17、84124243792812213晴311546038912614晴311535217544112616晴3115450-175442012718少云2817248162541212620多云25212712961113012822多云21341631707910128奧體中心空氣質(zhì)量時(shí)同大氣溫度相對(duì)濕度PM2.5PM10NO2SO2AQI7晴13822561526232959晴215228417865669611晴28284109233691361001314晴31154781772766104晴3115361152245310416晴3115458132214310418281725312

18、73350103202521253142595010222多,21341581519545101瑞金空氣質(zhì)量時(shí)間大氣溫度相對(duì)濕度風(fēng)力PM2.5PM10NO2SO2AQI7晴13822551125732889晴215225511262428711晴2828458109811058513晴311549810443679214晴311536413440519216晴311545412041389018少云281726010553368920多云2521259109105478722多云21341701385585邁皋橋空氣質(zhì)量時(shí)間天氣溫度相對(duì)濕度風(fēng)力PM2.5PM10NO2SO2AQI7晴13822781596338