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城市灰霾期间气溶胶光化学特性研究进展

2017-10-14李新妹

神州·中旬刊 2017年9期

李新妹

摘要:近几年来,我国河北、北京、天津、济南、陕西等地都出现过大范围的灰霾天气。通过对出现城市灰霾期间大气颗粒物中无机物、有机物的污染特征以及粒径分布特征进行综合分析发现:(1)灰霾期间PM2.5污染严重;(2)多环芳烃主要集中于细模态中,存在昼夜和季节差异;(3)无机元素污染水平存在季节差异;(4)水溶性离子比非灰霾天气时浓度高,秋冬季污染高于春夏季。

关键词:气溶胶;灰霾;光化学特性

目前,我国灰霾发生形势相当严峻,许多城市都有灰霾现象发生。霾是大量极细微的干性尘埃、烟粒、盐粒等均匀地悬浮在空气中,使水平能见度<10 km、空气普遍出现浑浊的天气现象[1]。发生霾时相对湿度不大,一般相对湿度<80%;霾的厚度比较厚,可达1~3 km左右,日变化不明显;灰霾发生时与晴空区之间没有明显的边界,粒子分布比较均匀;而且灰霾粒子尺度比较小(0.003~10μm),平均直径大约在0.3~1μm左右。大量细颗粒物和气体污染物通过太阳光的吸收、散射或反射,降低大气能见度,影响城市空气质量,导致太阳辐射强度减弱与日照时数的减少,造成农业减产,还能进入人体,引发呼吸道疾病,进而对人体健康造成危害。因此,灰霾期间气溶胶粒子化学特性的研究也越来越受到关注。

1 灰霾期间PM2.5污染特性

谭吉华等[3]分析广州灰霾期PM10中的碳元素。结果显示,灰霾期PM10污染严重,最高质量浓度为472.6μg/m3;二次有机碳污染严重,并随着灰霾污染的持续,二次有机碳占总有机碳比例增加,灰霾期最高可达到近70%。陈晓秋等[4]研究表明福州霾期间PM2.5的浓度水平明显高于非霾日。春季霾日PM2.5最高平均浓度达到53.9μg/m3,为非霾日的1.48倍;冬季PM2.5霾日的最高平均浓度为:68.87μg/m3,为非霾日1.49倍。

2 多环芳烃(PAHs)变化特征

大气中的PAHs多来源于矿物燃料(煤和石油等),木材、塑料等不完全燃烧、汽车尾气排放或大气光化学反应产生的二次污染物,主要集中于积聚模态。灰霾与非灰霾期间、不同季节灰霾期间以及灰霾期间昼夜不同,PAHs的分布特征也存在差异。谢鸣捷等[5]测得南京市秸秆焚烧季节灰霾期PAHs的总质量浓度为18.6ng·m-3,非灰霾期间为14.6ng·m-3。沈振兴等[6]研究得出西安冬季PM10中主要是以4环和5环的PAHs存在,白天與晚上总的PAHs平均质量浓度分别高达312.0ng·m-3和346.0ng·m-3。……

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