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侯马市空气污染物跟气象要素之间关系的分析
白金凤 王建敏 王星星 武峰梅 白丽芹 摘要:空气污染给经济建设和人类健康造成影响极大。控制污染是一个特别重要的问题。分析空气污染物与气象因素的关系,将为今后的工作和科学研究奠定良好的基测方法,对大气环境评价和污染控制具有重要的参考意义。
2 材料分析
信息数据为侯马市环境监测中心站2017年6月到2018年12月监测的三种主要空气污染物的日平均浓度:可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮和气象因素,包含风向、相对湿度和太阳总辐射。在同一时期,利用有关分析,建立了三种主要空气污染物与气象要素的关系。分析了三种污染物与02时、08时、14时和20时四个风向的关系和11月至次年3月和6月至9月二氧化氮与太阳总辐射的关系。
3 结果分析
风和污染物的浓度
了解风的变化规律,做出准确预报,对大气污染天气预报具有重要意义[2]。研究表明,冬季和春季冷空气活动相对频繁,由于高空向下的动量传递,地面经常刮风或风速增加。结果,侯马市的冬春季节出现了大风,使风向向北移动。在夏季与秋季,风速相对较小,再加上地形的加热,风的日变化是明显的。针对2017-2018年不同时期风向、风速信息数据分析:从晚上到早上(08:00)的风向主要是东风,中午14:00的是西风与西南风,20:00时的东风和西风的发生频率大致相同。风速决定污染物的扩散和稀释速度。夏季西南风或东风带来新鲜的空气,湿度相对比较大,使空气污染的沉淀加快;冬天的风带来的空气又脏又干。所以,夏季的空气污染水平比冬季低得多;春秋季风向为变化的季节,空气污染指数较低;秋天的西南风转向西北风,污染指数随之升高。
风向和污染物浓度值
为了探索和确定侯马市的空气污染是否来自当地,研究一天中不同时间的日污染浓度和风向是特别重要的。分析发现在夜间02时的PM10的日平均浓度只有在西南风出现时才达到最高值,而其他风向的浓度值变化不大。针对一天四次不同风向的风速信息数据,西南风夜间02时的风速较大,。灰尘利用风力作用扩散到大气中,使PM10浓度增加。清晨(08:00),污染物浓度随风向略有波动。但针对风向,信息数据显示180-225风向没有污染物。
风速和污染物浓度
从2017-2018年日平均空气污染物浓度值与一天当中不同时间的风速的关系能够看出二氧化硫和二氧化氮的变化趋势极其相近,其浓度值随着风速的增加而减小。因为,风速能够使NO2和SO2等混合并消散,所以当风速较大的时候,它们的浓度会减弱。可是,PM10浓度伴随着风的加速而增加。这是因为当天气多风时,风会把地表的小颗粒吹到大气中,导致空气中PM10浓度增加。
降水、能见度和污染浓度值
降水能有效吸收和滤除空气中的污染物,降低空气中污染的浓度。较大的雨和雪能够有效去除空气污染物中的灰尘颗粒。NO2和SO2的日平均浓度分析显示,当降水量较高时,PM10浓度随降水量的增加而降低,SO2和NO2浓度随沉淀速率变化不大。这种现象主要是由于它们的氧化反应。当空气湿度高时,SO2和NO2跟H2O迅速反应形成H2SO4和HNO 3[3]。此外,SO2和NO2浓度在雨天会有所下降,这可能跟侯马市约70%的降