南京空氣質(zhì)量分析報(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)W姓名：學(xué)號(hào)：目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 第一節(jié)引言3第二節(jié)收集方法和研究方法2.1氣象站概述32.2收集方法3 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 2.3研究方法3第三節(jié)觀測(cè)結(jié)果與討論3.1各數(shù)據(jù)之間的關(guān)系3.1.1各觀測(cè)點(diǎn)PM2.5隨時(shí)間變化關(guān)系43.1.2各觀測(cè)點(diǎn)PM10隨時(shí)間變化關(guān)系43.1.3各觀測(cè)點(diǎn)NO2隨時(shí)間變化關(guān)系53.1.4各觀測(cè)點(diǎn)SO2隨時(shí)間變化關(guān)系53.2對(duì)仙林污染物的研究3.

2、2.1風(fēng)速隨時(shí)間的變化6PM2.5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83.3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、不足10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(lái)沒(méi)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)的濃度達(dá)到有害程度，以至破壞 生態(tài)系統(tǒng)和人類正常生存和發(fā)展的條件，對(duì)人或物造成危害的現(xiàn)象叫做大氣污 染。中國(guó)大氣污染原有指標(biāo)API。2012年上半年新規(guī)定指出，用新的?！敬?API，作為新的污染程度衡量指標(biāo)。AQI分為六級(jí)，分

3、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、PM2.5、O3、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、 O3、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)PM2.5、PM10、NO2、SO2及其相關(guān)關(guān)系做膚 淺的研究。注：以下圖表中出現(xiàn)的系列一表示仙林，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

4、中華門。第二節(jié)數(shù)據(jù)收集方法和研究方法：2.1氣象站情況簡(jiǎn)述：共有六個(gè)氣象站，現(xiàn)已基本實(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。2.2據(jù)來(lái)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。2.3研究方法：將收集的數(shù)據(jù)匯總后制成Excel表格后，通過(guò)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:3.1各觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系3.1.1各觀測(cè)點(diǎn)PM2.5 隨間變化關(guān)系1201008060407:009:00 11:00 1

5、3:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00時(shí)間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(jiàn)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)人體健康和大氣環(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、銨鹽、鈉鹽（

6、Na+）等。系列1 -系列2系列3系列4 系列5 系列6 系列7 系列8系列9圖3-1-1各地PM2.5隨時(shí)間變化圖像3.1.2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 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%深入至1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)人體健康和大氣能見(jiàn)度影響都很大。一些顆粒物 來(lái)自污染源的直接排放，比如煙囪與車輛。另一些則是由環(huán)境空氣中硫氧化物、 氮氧化物、揮發(fā)

7、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(lái)自在未鋪瀝青、水泥的路面上行使的機(jī)動(dòng)車、材料的破碎碾磨處理過(guò)程以及被風(fēng)揚(yáng)起的塵土。123456時(shí)間89系列1 系列2 系列3 系列4 系列5 系列6 系列7 系列8 系列9系列10圖3-1-2各地PM10隨時(shí)間變化圖像3.1.3各觀測(cè)點(diǎn)NO2隨間變化關(guān)系人為產(chǎn)生的二氧化氮主要來(lái)自高溫燃燒過(guò)程的釋放，比如機(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(lái)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(jiàn)度的降低，地表 水

8、的酸化，富營(yíng)養(yǎng)化（由于水中富含氮、磷等營(yíng)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(yú)類和其它水生生物的毒素含量。圖3-1-3各地NO 2隨時(shí)間變化圖像+系列1 *系列2 *系列3 系列4 ti系列5I系列6 一-系列7 一系列8 系列9系列103.1.4各觀測(cè)點(diǎn)SO2隨時(shí)間變化關(guān)系無(wú)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)反應(yīng) 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。123456789 時(shí)間圖3-1-4各地SO 2隨時(shí)間變化圖像J系列1 J系列2 系列3 系列4 J系

9、列5 J系列6 系列7 系列8 系列9 系列10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PM2.5、PM10、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：1、瑞金PM2.5最高值出現(xiàn)在13時(shí)；2、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。3.2對(duì)仙林地區(qū)污染

10、物的研究3.2.1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(lái)補(bǔ)充，就形成風(fēng)。地面上的風(fēng)以 m/s為單位00-7oo-oo- 61OO-QZ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)。3.2.2 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

11、者有著很強(qiáng)的相關(guān)性?？?能因?yàn)镻m10中，很大一部分由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pm10）5 2mp7：.dd.dd.dd.dd d14:i&時(shí)間di8.dd2.ddO心O2 0 82 2 1o o O6 4 211 100 000 0 9 8 7 6 5 41,dP9-11系列1系列2圖3-2-2PM2.5與PMld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)二者都達(dá)到最大值， pm2.5最大值為92，最小值為43，pm10最大值

12、為207，最小值為137。 pm2.5主要來(lái)源于日常發(fā)電、工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣排放等過(guò)程產(chǎn)生燃燒而 產(chǎn)生的殘留物，pm10主要來(lái)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(kāi)始后，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(kāi)始擴(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。3.2.3 NO2, SO2與風(fēng)速的相關(guān)關(guān)系空氣中的NO2和SO2除了來(lái)自于自然地生物有機(jī)體分解等，主要來(lái)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SO2）,dP ,dP 0 .(P .(P .(P .(P .(P ,dP7-9-1，I3:14

13、：1&18- 20-22-2US 心 000 I 1 8 6 4 2 0o o o o o O 0 8 6 4 21系列1系列2時(shí)間圖3-2-3 3.2.3 NO2、SO2與風(fēng)速的相關(guān)關(guān)系有圖3-2-3可以看出，NO2和SO2在十一點(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(jiàn)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 達(dá)到最大導(dǎo)致，二十點(diǎn)的峰值則是風(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。3.3特例的討論3.3.1,瑞金的PM10低于

14、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(shù)和草等 植物的阻擋易沉降，導(dǎo)致該 地區(qū)的pm10值低。3.3.2、浦口 SO2 含量低目前浦口沒(méi)有大力發(fā)展燃煤工業(yè)和重工業(yè)，SO2主要的來(lái)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(guò)去的SO2在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)江時(shí)很大一部分被吸收；浦口西面有小山脈，阻擋 了來(lái)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 于其他地區(qū)。（見(jiàn)下圖） 第四節(jié)結(jié)論與討論：4.1結(jié)論：空氣中的SO2、NO2、PM10、PM2.5、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(lái)講，風(fēng)速越大，這些

15、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 健康影響。4.2存在的不足: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(wèn)題不能給我較好的解釋，這可能是數(shù)據(jù)不足 或是本人只是缺乏引起的，今后當(dāng)擴(kuò)充知識(shí)，爭(zhēng)取對(duì)該類問(wèn)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)：溫度相對(duì)濕度風(fēng)力PM2.5PM10NO2SO

16、2AQI138227418060521002152285178615010328284922077492106311546018534551113115353181304611231154441493034112281724313739291092521248152884710821341441546340108草場(chǎng)門空氣質(zhì)量溫度相對(duì)濕度風(fēng)力PM2.5PM10NO2SO2AQI13822691956823114215228321176411162828410629395117122311546326539661313115356208385413231154491941332817249415

17、11332521254189524913421341611986635133玄武湖空氣質(zhì)量溫度相對(duì)濕度風(fēng)力PM2.5PM10NO2SO2AQI13r 822711435741匚9621522961816546972828411021889146101311546221633781083115356181306410931154481562661110281724815039691082521253152617510821341581626569108仙林空氣質(zhì)量氣天晴晴晴晴晴晴氣天晴晴晴晴晴晴氣天晴晴晴晴晴晴7 9 13 4 611117 9 13 4 611117 9 13 4 61111溫

18、度13相對(duì)濕度82風(fēng)力PM2.5PM10NO2SO2AQI2831828128C11621522116216852812028284124243792812231154603891263115352175441126311545017544201272817248162541212625212712961113012821341631707910128奧體中心空氣質(zhì)量溫度相對(duì)濕度風(fēng)力PM2.5PM10NO2SO2AQI13822561526232952152284178656696282841092336913610031154781772766104311536115224531043115

19、4581322143104281725312733501032521253142595010221341581519545101浦口空氣質(zhì)量氣天晴晴晴晴晴晴氣天晴晴晴晴晴晴7 9 13 4 611117 9 13 4 61111溫度相對(duì)濕度風(fēng)力PM2.5PM10NO2SO2AQI138225511257328821522551126242872828458109811058531154981044367923115364134405192311545412041389028172601055336892521259109105478721341701385585邁皋橋空氣質(zhì)量溫度相對(duì)濕度風(fēng)力PM2.5P