连云港市空气污染特征影响因素研究

维普资讯 http://www.cqvip.com 第ｌ５卷第２期　２ｏ０２年６月　文章编号：１００９—４３１８（２／）０２）０２—００２１—０４　连云港职业技术学院学报　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＬｉａｎ）ａｍｇａｎｇ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　Ｖｏ１．１５　Ｎｏ．２　Ｊｕｎ．２００２　连云港市空气污染特征影响因素研究‘　黄小蕾，曹广林　（连云港市环境监测中心站，江苏连云港２２２００１）　摘要：连云港市空气质量的主要特征：冬春两季污染明显高于夏、秋两季，海州工业区比市区污染严重，　港区污染最轻，日均值呈曲线变化。影响空气质量的主要因素分为气象因素和污染源的排放因素。具体体现　为：大气扩散条件的日变化影响，地面风速的影响，地面风向、降水的影响，工业源、流动源的排放影响，扬尘及　外来因素的影响。　关键词：连云港；空气污染特征；影响因素　中图分类号：Ｘ５１　文献标识码：Ａ　空气污染对人类生存环境有重要的影响，危害人　类健康，影响植物生长及农业和林业的发展。近年　来，人们对空气质量日益关注，控制城市大气污染，改　善环境质量的呼声日益强烈。连云港市东部临海，受　物、可吸入颗粒物全年月均值变化规律见图ｌ，从图　中可以看出，五年中冬季二氧化硫、氮氧化物污染最　重，夏季污染最轻；可吸入颗粒物冬、春两季浓度明显　高于夏、秋季节。　海陆共同作用，大气环流季节变化明显，干湿季界限　分明，城市呈条形分布的特点导致污染源相对分散，　局部污染物浓度变化较大，研究空气污染特征及其影　响因素对减缓、控制本市环境空气污染有重要意义。　１空气污染特征　＼　／　、＿－一一ｒ　＼。／　－．－可吸　颗粒物　＋连云港市主要污染物有二氧化硫、二氧化氮和可　吸入颗粒物。二氧化硫主要来源于燃烧废气，特别是　燃煤锅炉的废气排放；二氧化氮既有工业排放，也有　１ｌ＼、＋二氧化蕊　二氧化氯　ｋ　ｉ。：．ｒ／　机动车排放，而随着城市的发展，机动车尾气已逐渐　成为城市区域二氧化氮的主要排放源；可吸人颗粒物　图１　连云港市主要污染物月平均变化趋势　１．２空气质量区域分布特征　有固定源排放和敞开源排放，固定源主要为各类企业　锅炉、窑炉的烟尘和工业粉尘排放，敞开源主要包括　建设扬尘，道路及堆场扬尘等，各污染源综合排放导　致空气污染变化特征为：　从各监测点位污染物年均值浓度分布情况看（见　表１），三种污染物在各区域间分布从低到高的顺序　为：石油基地招待所、市环境监测站、海州洪门派出　所。从五年均值看，石油基地招待所各项污染物浓度　最低，海州洪门派出所各项污染物浓度最高。　１．１空气质量季节变化明显　根据１９９６　２００１年统计资料，二氧化硫、氮氧化　・收稿Ｅｌ期：２００２—０５—２９　维普资讯 http://www.cqvip.com ・　２２　・　连云港职业技术学院学报　２００２年６月　表ｌ　１９９６—２０００年各功能区污染物分布情况表　１．３空气质量呈曲线型Ｅｌ变化　小峰出现在ｌ８：Ｏ０＿．１９：０ｏ。最大值出现在早晨８：０ｏ　左右，最小值出现在ｌ２：０ｏ左右。　２影响因素　可吸入颗粒物的日变化曲线呈现出双峰双谷型，　近似正弦曲线，各小时年均值的峰值出现在上午８时　左右，次峰值出现在下午ｌ８：Ｏ０＿．１９：０ｏ间，两峰值出　现的时间相差约ｌ２小时。最低值出现在凌晨２：０ｏ　左右，次低值出现在下午１３：００＿－１４：０ｏ间。小时年　通过分析连云港市空气质量的主要特征，结合市　区污染源的分布特点，可知气象因素和污染源的排放　对空气质量起了决定性的作用。　２．１大气扩散条件的Ｅｌ变化影响　均值的峰值和谷值之比为１．２３倍。　二氧化氮与可吸入颗粒物一样，各小时的年均值　呈现出明显的日变化规律，昼夜双峰双谷型，小时年　大气混合层的变化是导致污染物扩散的主要因　素。从大气混合层的变化来看：在晴朗小风的气候条　件下，清晨，由于夜间地面长波辐射冷却而形成的近　地逆温，日出之后，太阳辐射加热地面，产生向上的感　热能量而形成热对流。在边界层发展初期，对流比较　弱，对流与地面机械湍流同时支配着边界层的发展，　随着底层感热通量的增大，对流逐渐占居主导地位，　充分的混合作用，使边界层内部温、风、湿度等量的垂　均值的最大值出现在早晨７：００—８：００，次大值出现在　晚上ｌ９：００—２０：０ｏ，从曲线分布情况看，晚上污染程　度较早晨还较高一些（高浓度值持续时间更长）。这　是与可吸入颗粒物所不同的。二氧化氮的小时年均　值最低值出现在下午ｌ３：０ｏ—ｌ４：０ｏ，次小值出现在凌　晨１：００。　直分布趋于一致，午后时分，地面热通量达到最大值　时，混合层也发展到其最大高度，空气污染物的垂直　扩散条件也最好。这也与上午８：００左右空气中污染　卜　．　ｋ★、　ｒ　一　ｈ　－卜★　一。、　物浓度最高，而下午１：Ｏ０＿．３：０ｏ空气中污染物浓度　最低相对应。　２．２地面风速的影响　／一一一一一一一＼。　－—ｌｒ１　１ｒ——．．．　ｒ｝＇０一　．　从日变化曲线图可看出，空气中污染物浓度最低　值出现在下午的ｌ２：Ｏ０＿．１５：０ｏ，与此时地面平均风速　ｌ　２　３　４　５　６　７　８　９　１０　ｌｌ　１２　１３　１４　１５　１６　１７　１８　１９　２０　２１　２２　２３目　—．＿－Ｓ０ｚ—｝Ｎ０２—．ｒ－ＰＭｉ　ｏ　出现最大值相对应；而平均风速最小值出现在清晨　图２三种污染物２４小时变化情况　二氧化硫与二氧化氮及可吸入颗粒物的时间变　４：Ｏ０＿．７：０ｏ，当污染物通过一段时间积累，到８：００左　右出现最大值。　从连云港市２０００年９月一２０ｏ１年８月不同风速　化曲线略有不同，小时年均值虽呈现双峰双谷型，但　是呈现两峰大小差别很大，大峰出现在７：Ｏ　８：００，　下ＳＯ２、Ｎｏ２、ＰＭ　。平均浓度值统计情况，可以发现以　维普资讯 http://www.cqvip.com 第１５卷下显著特点：　第２期　黄小蕾，曹广林：连云港市空气污染特征影响因素研究　．２３．　对空气质量继续产生作用，尤其是对ＰＭ　。的作用十　分明显。　（１）一般情况下，随着风速的提高，空气流动加　剧，污染物的扩散加快。我市工业布局比较分散、城　市呈条型展开，由风速、风向共同控制的污染物最大　落地浓度影响监测点位的ＳＯ２、ＮＯ　的浓度，特别是　冬、春季节污染物浓度相对较高时比较明显。　（２）风速在小于４米／秒时，一般随着风速的提　根据２０００年６至２００１年８月的监测数据，分别　统计有无降水，有降水及不同降水量时的ＳＯ２、ＮＯ２、　ＰＭ。。三项指标的平均值，降水比例占全部监测日数　的２９．３％，与无降水日相比，二氧化硫平均值降低　２９．Ｏ％，二氧化氮平均值降低２７．３％，可吸人颗粒物　平均值降低３２．３％。显然降水对监测结果的影响很　大。从不同降雨量的统计结果看，随着降雨量的增　加，监测数值明显降低。降雨量超过３０ｍｍ的监测均　值与无降水日相比，二氧化硫平均值降低５８．１％，二　氧化氮平均值降低５４．５％，可吸人颗粒物平均值降　低５９．１％。　２．５工业源的排放影响　高，ＰＭ　。浓度呈下降趋势；风速在大于４米／秒的情况　下，往往大风易引起大量的扬尘，特别是降水较少的　春、秋季，ＰＭ　。反呈上升趋势。　２．３地面风向的影响　（１）春季在西风或西北偏西气流控制下，易带来　西北高原的沙尘，出现扬尘或沙尘暴天气，使ＰＭ　出　现极大值；　（２）冬季市区取暖锅炉二氧化硫排放量较大，二　氧化硫监测值普遍较高，当出现西南风或偏西风时，　受西部的海州工业区排放的二氧化硫共同影响，监测　点位二氧化硫浓度易出现极大值；同时ＰＭ　。浓度相　对较高。　连云港市呈条形分布，主要污染源海州工业区位　于市区的西部，导致污染物浓度有明显的地域性，海　州区污染物浓度最高，新浦区次之，连云区最低。　我市夏季二氧化硫的污染较轻，冬季污染较重，　这时由于到了冬季随着取暖设施的增加，城区燃煤量　的增大，同时ｌＯ月至翌年２月我市偏西风频率明显　增加，使冬季二氧化硫污染明显加重。　（３）由于我市城区东部临海，当夏、秋季盛行东南　风时，空气质量相对较好。　（４）从全年风向对空气质量影响看，可分为三个　档次：　另外，可吸人颗粒物与二氧化硫的变化相关性也　表明，此时燃煤引起的烟尘是可吸人颗粒物升高的另　一ａ．当风向为ＮＥ、ＥＮＥ、Ｅ、ＥＳＥ时，一般情况下，空　气质量较好，首要污染物可吸人颗粒物浓度一般小于　个原因。　２．６流动源的排放　０．１毫克／立方米。　ｂ．风向为ＳＥ、ＳＳＥ、Ｎ、ＮＮＥ、　ｊＷ时，空气质量也　可稳定在Ⅱ级，但首要污染物可吸人颗粒物平均浓度　此类流动源主要包括卡车，公共汽车，小汽车等，　氮氧化物日变化曲线中两个高峰的出现与这两个小　时行驶的车辆数较多，排放较高有关。特别是晚上　２Ｏ：００以后，氮氧化物出现较长时间的高浓度，其污　染程度超过上午，说明随着城市的发展，晚间行驶的　车辆增加较快，尤其是大量增加的出租车，使污染物　排放量显著增加。另外晚间许多货车驶入城区，也是　造成污染增加的一个因素。　可吸人颗粒物与二氧化氮的变化呈现较好的相　大于０．１毫克／立方米，有时也会出现污染天气。　ｃ．风向为Ｓ、ＳＳＷ、ＷＳＷ、ＳＷ、Ｗ、ＷＮＷ、ＮＷ时，空　气质量变化较大，有时风速大，会引起沙尘天气，出现　污染天气概率较大。　２．４降水对空气质量的影响　降水能够有效地吸收、淋洗空气中的各种污染　物，使空气中的污染物得到自然净化，降水过程必然　带来空气质量的好转。空气质量变化与降水量的大　关性，说明颗粒物的排放与机动车污染存在一定的关　系，一是地面扬尘相当大的一部分来源于机动车行驶　后所产生，监测结果表明，道路两侧的可吸人颗粒物　明显高于远离道路的区域；同时上下班人为活动也会　小、降水持续时间的长短、降水类型等都有关系，降水　结束后，由于空气得到净化，所以在一段时间内，还会　维普资讯 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・２４・　连云港职业技术学院学报　２００２年６月　引起地面灰尘上扬。　２．７扬尘及外来因素影响　加重，降雨量大对污染物的清洗作用大。　（３）由于我市特殊的地理位置和工业布局，导致　不同风速、不同风向对我市的空气质量影响明显。　目前我市正处于城市建设高峰期，旧城拆迁、道　路修建，所引起的建筑扬尘在空气可吸入颗粒物中所　占比重为１５％一２０％。建筑扬尘是阻碍我市空气质　量进一步改善的重要影响因素。　我市处于南北过渡地带，冬春两季易受北方冷空　气携带沙尘暴和高空浮尘天气影响，造成严重的尘污　染。近几年来，我市受北方沙尘暴和高空浮尘影响的　（４）通过深入分析空气质量变化的规律，为公众　的社会活动提供了参考依据，使市民更加关注空气质　量的变化特征，提高公众的环境意识。有针对性研究　导致各类污染物变化的主要影响因素，对于我们制订　空气污染控制计划和措施，建立改善空气质量对策有　积极的意义。　天气呈逐年增多趋势，据不完全统计，沙尘暴和高空　浮尘天气对市区可吸入颗粒物年均值的贡献率为　１０％一２０％左右。周围农村季节性燃烧秸杆也是形　参考文献：　［１］　李宗恺，潘云仙，孙涧桥．空气污染气象学原理　及应用［Ｍ］．北京：气象出版社，１９８９．　［２］　童志权，陈昭琼．大气污染控制工程［Ｍ］．长沙：　中南工业大学出版社，１９８７．　［３］　唐孝炎，李金龙．大气环境化学［Ｍ］．北京：高等　教育出版社，１９９０．　成空气污染的原因之一，１９９８—２０００年市区空气质量　周报中秋季共有两周污染天气，均是由于周边地区燃　烧秸杆所致。　３小结　（１）连云港市空气污染特征为：主要污染物的月　均值变化，冬春两季重于夏秋两季，日均值变化基本　呈曲线变化，峰值在７：０ｏ一８：０ｏ，ｌ８：０ｏ一１９：Ｏ０，中午　ｌ２点与夜间２：Ｏ０污染较轻。　（２）影响因素以降水对污染物的影响最大，从月　均值上看，６　９月时污染较轻，冬春两季干燥，污染　作者简介：黄小蕾（１９ｒ７６一），女，江苏连云港人，连云港市环境　监测中心站助理工程师，主要从事空气质量日报和预报工作。　Ｆａｃｔｏｒｓ　ｏｆ　Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｎ　Ａｉｒ　Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ｉｎ　Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ　ＨＵＡＮＧ　Ｘｉａｏ—ｌｅｉ．ＣＡＯ　Ｇｕａｎｇ—ｌｉｎ　（Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｍｏｎｉｔｏｒ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ　２２２００１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｍａｊｏｒ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ　ｏｆ　Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ’ｓ　ａｉｒ　ｑｕａｌｉ￣ａｒｅ　ａｓ￣Ｈｏｗｓ：ｔｈｅ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｉｎ　ｗｉｎｔｅｒ　ａｎｄ　ｓｐｒｉｎｇ　ｉｓ　ｈｅａｖｉｅｒ　ｔｈｎ　ａｈａｔｔ　ｉｎ　ｓｕｍｌ＇ｌ￣ｒ　ａｎｄ　ｉｎｔｗｅｒ；Ｈａｉｚｈｏｕ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ａｒｅａ　ｈｅａｖｉｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈｅ　ｍｕｎｉｃｉｐａｌ；ｔｈｅ　ｐｏｒｔ　ｎｄ　Ｌｉａｎｙｕｎ　Ｄｉａｓｔｒｉｃｔ　ａｒｅ　ｔｈｅ　ｓｌｉｇｈｔ—　ｅｓｔ；ｔｈｅ　ｄａｉｌｙ　ａｖｅｒａｇｅ　ｃｈａｎｇｅ　ａｓｓｕｍｅｓ　ａ　ｃｕｒｖｅ．Ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｆａｃｔｏｒｓ　ｗｈｉｃｈ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ａｉｒ　ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｉｎｃｌｕｄｅ　ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｆａｃｔｏｒ　ｎｄ　ｐａｏｌｕｔｉｏｎ￥ｏｔｌｒｃｅ　ｄｉｓｃｈａｒｇｉｎｇ，ｅｍｂｏｄｙｉｎｇ　ｉｎ　ｓｕｃｈ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ　ａｓ　ｄａｉｌｙ　ｃｈａｎｇｅｓ　ｏｆ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　ｄｉｆｕｓｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｓｕｒｆａｃｅ　ｉｎｄ　ｓｗｐＩｅｅｄ，ｓｕｒｆａｃｅ　ｗｉｎｄ　ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ，ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ｉｎｄｕｓｔｒｉｌ　ｐａｏｌｕｔｉｏｎ　ｓｏｕｒｃｅ，ｄｕｓｔ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｅｘｔｅｒｎａｌ　ｆａｃｔｏｒｓ・　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ａｉｒ　ｐｏｌｕｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ；ａｆｅｃｔｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒ