濟(jì)南市冬季大氣污染特征和污染物來源分析.pdf

1、為調(diào)查濟(jì)南市冬季大氣污染特征和污染事件發(fā)生的主要原因，本研究于2009年11月23日-12月7日在山東大學(xué)中心校區(qū)對(duì)濟(jì)南市冬季供暖期大氣污染物進(jìn)行觀測。利用氣體分析儀實(shí)時(shí)觀測大氣中NOx、NOy、SO2、O3和CO，同時(shí)利用雙波段(UV+BC)黑碳分析儀和TEOM8500大氣顆粒物監(jiān)測器對(duì)BC和PM2.5進(jìn)行觀測。另外，本次觀測還采用WPS1000XP寬范圍顆粒物光譜儀，測量范圍從10nm到10μm的顆粒物粒徑分布特征。觀測期間發(fā)生了兩

2、次灰霾事件。通過對(duì)風(fēng)向風(fēng)速、相對(duì)濕度、能見度、污染物濃度日變化趨勢和污染物之間的相關(guān)性以及顆粒物粒徑隨時(shí)間變化趨勢的分析，得出以下結(jié)論:
　　 1.根據(jù)大氣能見度和污染物濃度，將觀測期間分為三個(gè)階段:11月25日-11月26日這段時(shí)間稱為灰霾事件1，12月1日-12月2日這段時(shí)間稱為灰霾事件2，其余時(shí)間稱為非灰霾天氣。
　　 2.觀測期間濟(jì)南市大氣顆粒物PM2.5平均質(zhì)量濃度為171.3μg/m3，SO2和NOx的平均濃

3、度分別為54.3ppb和106.6ppb。其中SO2濃度與我國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095-2012)相當(dāng)，NOx和PM2.5濃度分別是我國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的2.2倍和2.3倍。而在灰霾天氣下PM2.5、SO2和NOx分別達(dá)到222.1μg/m3、74.4ppb和157.9ppb，是冬季平均值的1.3、1.4和1.5倍，是非灰霾事件污染物濃度的1.8、1.7和1.8倍。
　　 3.通過分析和對(duì)比得出，造成濟(jì)南市冬季大氣污染嚴(yán)重

4、的原因可能有以下三點(diǎn):首先是由于高濃度的區(qū)域排放:濟(jì)南市位于黃淮海地區(qū)，屬于全國四大灰霾區(qū)之一。2008年山東省SO2和NOx的排放強(qiáng)度是全國平均排放強(qiáng)度的4.7和5倍。在這種背景條件下，濟(jì)南市易引起嚴(yán)重的大氣污染。其次是由于冬季北方供暖:觀測期間正處于濟(jì)南市冬季供暖期，假如濟(jì)南冬季供暖燃煤消耗的比重與山東省相同，則濟(jì)南2008年冬季供暖燃煤量占總?cè)济毫康?3.2％。最后是因?yàn)闈?jì)南市特殊的地形:濟(jì)南東、西、南三面環(huán)山，冬季，當(dāng)北風(fēng)盛行時(shí)

5、不利于污染物的擴(kuò)散。
　　 4.在灰霾事件1發(fā)生時(shí)風(fēng)向以東北風(fēng)為主，大氣污染物經(jīng)過濟(jì)南東北方工業(yè)區(qū)傳輸?shù)讲蓸狱c(diǎn)，污染物濃度較高。在該事件中燃煤排放源占主導(dǎo)，同時(shí)也伴有汽車尾氣源;在灰霾事件2中以靜風(fēng)為主，污染物積聚，汽車尾氣排放為主要的污染源，同時(shí)也伴有燃煤排放。與灰霾事件相比，在非灰霾天氣時(shí)采樣點(diǎn)受機(jī)動(dòng)車尾氣排放和大氣擴(kuò)散日變化規(guī)律影響顯著。
　　 5.在灰霾事件1中NOx和PM2.5主要來源于交通源排放，SO2的主要

6、來源為燃煤排放。在灰霾事件2中，NOx主要來源于交通源排放，SO2主要來源于燃煤排放。PM2.5除了交通源以外，部分PM2.5來源于燃煤排放源。與污染事件相比，在非灰霾天氣中各污染物之間的相關(guān)性相對(duì)較高，說明在灰霾事件中，在復(fù)雜的氣象條件影響下，污染物來源相對(duì)復(fù)雜。
　　 6.觀測期間濟(jì)南市冬季大氣顆粒物平均數(shù)濃度達(dá)到10240個(gè)/cm3，其中愛根核模態(tài)顆粒物所占比例最大，達(dá)到43％，50-100nm和100-500nm粒徑段分

7、別占顆粒物數(shù)濃度的25％和23％。超細(xì)顆粒物數(shù)濃度占78％，而凝結(jié)核模態(tài)顆粒物數(shù)濃度占9％。
　　 7.濟(jì)南冬季大氣顆粒物數(shù)濃度主要是以愛根核模態(tài)和積聚模態(tài)顆粒物為主。在灰霾事件與非灰霾天氣期間顆粒物日變化均體現(xiàn)出明顯的交通源峰值，說明濟(jì)南市冬季大氣顆粒物受交通源排放影響嚴(yán)重。
　　 8.灰霾事件1中，較大的風(fēng)速有利于顆粒物擴(kuò)散，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生大量的地面揚(yáng)塵，而灰霾事件2發(fā)生時(shí)，在相對(duì)穩(wěn)定的大氣條件下顆粒物之間反應(yīng)生成新顆