上海市霾與非霾期間長江口環(huán)境因子特征分析.pdf

1、上海毗鄰長江口海域，其日益推進的工業(yè)化、城市化進程為經(jīng)濟帶來增長的同時，也對生態(tài)環(huán)境施加了重大壓力，且長江三角洲區(qū)域是霾污染的高發(fā)區(qū)，上海市年霾污染天數(shù)更是高達192天，嚴重的影響了長江口海域的可持續(xù)發(fā)展。霾天氣下細顆粒物會在大氣環(huán)流的作用下進入海洋，部分沉降，部分遠距離輸入遠海寡營養(yǎng)海區(qū)，為其增添新的生產(chǎn)力。為了探討霾天氣下，細顆粒物對海洋生態(tài)系統(tǒng)環(huán)境的影響，本研究通過對上海市10個環(huán)境監(jiān)測站的PM2.5濃度以及長江口43個監(jiān)測站點2

2、3個環(huán)境因子進行了分析，比較了霾與非霾期間，長江口環(huán)境因子的季節(jié)變化差異，并就PM2.5、霾與各環(huán)境因子進行了Pearson相關(guān)性分析，其成果可為霾天氣下海洋環(huán)境的研究以及近海養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展提供必要的科學(xué)依據(jù)，結(jié)果如下：
　　（1）上海市日均PM2.5濃度高于0.065μg/m3的33天，其中冬季有30天，春季有3天。從霾污染等級看，重度霾出現(xiàn)次數(shù)：冬季＞春季＞夏季＞秋季；中度霾出現(xiàn)次數(shù)：春季＞夏季＞冬季＞秋季；輕度霾出現(xiàn)次數(shù)：春季

3、＞秋季＞夏季=冬季。氣候、降水以及人為的生物質(zhì)燃燒共同作用使上海霾天氣呈現(xiàn)春高秋低，冬季嚴重的狀態(tài)。
　?。?）23個環(huán)境因子中，溫度、溶解氧、化學(xué)耗氧量、活性磷酸鹽、總有機碳5種環(huán)境因子在霾與非霾期呈現(xiàn)相同的季節(jié)變化趨勢，且霾期間濃度均低于非霾期間，春季的溫度除外；砷、活性硅酸鹽、硝酸鹽，霾期間均低于非霾期；鹽度霾期間高于非霾期。懸浮物濃度受長江徑流輸入的影響較大，終年維持著高濃度，夏、秋季向外海擴散。油類無明顯的變化趨勢，主要

4、受船舶污染的影響。汞、銅、鉛、鎘在霾與非霾期間無明顯的規(guī)律可循，但在春季汞、鉛、銅霾期的濃度明顯高于非霾期，可能是因為顆粒物沉降是需要一定過程的，在霾發(fā)生期間積聚增長，在非霾期間沉降。冬季是重度霾的高發(fā)期，小時霾持續(xù)時間長，經(jīng)常連續(xù)12小時均出現(xiàn)小時霾，因此，顆粒物負載這些重金屬，不斷的積聚，在霾消散后再沉降，從而出現(xiàn)春季偏高的趨勢，霾期與非霾期重金屬的沉降還有待研究。其他營養(yǎng)鹽在霾與非霾期間同樣無明顯的規(guī)律可循，可能是因為顆粒物所攜帶

5、的營養(yǎng)鹽只是海水水質(zhì)中的一個次要因素；也可能是沉降后浮游植物群落發(fā)生變化，導(dǎo)致營養(yǎng)鹽的分布與濃度也發(fā)生改變，浮游植物對霾的響應(yīng)還有待研究。
　?。?）葉綠素a是海洋浮游植物生產(chǎn)力的重要表征。重度霾出現(xiàn)時，葉綠素 a濃度普遍不高。而輕度霾、中度霾出現(xiàn)時，葉綠素a濃度則有所上升。霾周期中，霾期間葉綠素a濃度較霾前葉綠素a濃度有所增加，霾消散后葉綠素a濃度較霾前葉綠素a濃度有所減少，且霾污染然過程對葉綠素a濃度的增長有延遲效應(yīng)，推測霾對

6、葉綠素 a的影響初期主要影響因子為光照，中后期為營養(yǎng)鹽。浮游植物、浮游動物在春、夏季其密度和生物量在霾期均要高于非霾期，推測其對霾的響應(yīng)與葉綠素a類似，在輕度霾出現(xiàn)時，促進其生長繁殖，重度霾時，抑制其生長繁殖。
　?。?）PM2.5和水溫呈現(xiàn)顯著的負相關(guān)關(guān)系。PM2.5細顆粒中硫酸鹽類氣溶膠能夠直接散射和吸收太陽輻射，可以使海水表面溫度降低。霾時與鹽度呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，與水溫和化學(xué)耗氧量存在顯著的負相關(guān)性。PM2.5濃度與砷存在

7、顯著的負相關(guān)性，與鎘存在顯著的正相關(guān)性。PM2.5濃度升高，Cd在水中的溶解性增強，從而表現(xiàn)為霾期間海水中濃度較高；而As在在水中的溶解性是減弱的，所以體現(xiàn)為霾天的濃度普遍低于非霾天。霾時與砷在0.01水平上存在顯著的負相關(guān)性，與鎘不存在顯著的相關(guān)性，可能是因為隨著霾的持續(xù)，PM2.5粒徑逐漸移向粗模態(tài)，Cd在水中微量的溶解達到飽和。PM2.5的濃度與活性硅酸鹽存在顯著的負相關(guān)性。霾時與硅酸鹽、硝酸鹽氮、活性磷酸鹽呈現(xiàn)顯著的負相關(guān)關(guān)系。