● 摘要
改革开放以来,西安市城镇化和工业化得到了快速发展,但是随之而来的是西安市的空气质量不断恶化,可吸入颗粒物成为首要污染物。为了更好地揭示西安市郭杜镇大气颗粒物浓度变化特点与规律,为污染防治措施提供科学依据,很有必要研究西安市大气颗粒物浓度变化与规律。
本文在2013年10月通过对西安市郭杜镇陕西师范大学长安校区52m高度范围PM10质量浓度及气象因子3次高分辨率的昼夜观测,研究了该区PM10浓度时空变化特点、变化规律及影响因素,评价了空气质量等级,提出了防治措施。得出了以下主要结论:
(1)通过对西安市郭杜镇2013年10月PM10浓度3次昼夜变化观测,发现2013年10月PM10浓度在4~52m高度范围内昼夜变化规律较为一致,均呈双峰分布,两个最高值分别出现在中午12:00和深夜22:00,最低值出现在下午16:00,PM10浓度昼夜变化幅度较大。依据PM10浓度昼夜变化可分为四个阶段。
(2)通过对西安市郭杜镇2013年10月PM10浓度垂向变化分析,发现PM10浓度垂向变化可分为三类型。
(3)研究区2013年10月PM10浓度与温度呈显著负相关,与相对湿度呈显著正相关,与风速呈显著负相关,与气压呈显著正相关。通过神经网络方法对影响PM10浓度的气象因子进行分析表明,观测期温度的影响最大,其次是风速、气压、与相对湿度。
(4)观测期间PM10的当地源主要是来自于建筑粉尘和汽车尾气,主要远程来源来自于工矿业较为发达地区以及气候干燥、地表植被覆盖率较低、扬尘较多的地区。
(5)根据2013年10月PM10浓度的观测数据,采用 API方法对西安市郭杜镇大气环境质量进行了评价。结果表明,观测地2013年10月空气质量以III级污染为主,首要污染物为大气颗粒物。西安市郭杜镇空气质量较差,大气颗粒物污染较为严重。
(6)分别采用多元回归模型和神经网络模型对PM10质量浓度进行预测,结果表明虽然这两个模型都能较好的反应PM10浓度的垂向变化,但是神经网络模型对PM10浓度垂直高度序列变化的预测效果更好。
(7)近年来西安大气环境质量不断恶化,迫切需要改善和整治。经研究分析提出,西安市应该引进先进的生物纳膜抑尘技术、微米级干雾抑尘技术和湿式收尘技术等防治降尘技术,从源头上减少污染物来源,提高西安市空气质量。
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