北方沙尘天气对相关地区空气质量的影响研究

发布时间：2020-04-05 15:25

【摘要】：沙尘天气是我国西北地区的主要气象灾害之一,倍受关注。内蒙古和四川盆地作为北路、西北路和西路路径沙尘天气移动的途经之地和受影响地区,受其危害较大。以往关于沙尘天气的研究主要侧重于天气学和动力学成因及其气象危害,对环境质量的影响关注较少。因此,本文利用内蒙古及四川盆地相关环保监测站提供的2014-2017年颗粒物小时、日均浓度资料和同期沙尘天气观测资料,从统计分析和个例剖析两方面探究了沙尘天气对颗粒物浓度变化的影响。旨在提高外来沙尘输送对相关地区空气质量影响的认识,为综合考虑外来空气污染源和本地源共同对相关地区空气质量的影响及其合理防治提供科学依据。主要研究结果如下:1、统计结果显示,2014-2016年春季内蒙古沙尘天气的发生呈逐年增加的态势,其中,内蒙古中西部是沙尘天气频发地带,与之相对应,中西部地区颗粒物浓度高于东部,春季沙尘天气对当地颗粒物浓度的影响显著;四川盆地作为沙尘输送的影响区,2014-2017年与沙尘输送相关的PM_(10)和PM_(2.5)浓度及其年变化的排序均为川东川中川西南,利用MICAPS地面气象资料确定了北方沙尘天气过程的沙尘传输确实会造成四川盆地浮尘天气的发生,使该地区颗粒物污染明显加重。若将每年分为3个时段并进行颗粒物浓度的对比发现,内蒙古地区春季沙尘天气发生期间PM_(10)浓度比非沙尘期间高69%,比其他季节高101%;春季沙尘天气发生期间PM_(2.5)的浓度比非沙尘期间高29%,比其他季节高16%,百分比比较的结果表明春季沙尘天气对内蒙古地区PM_(10)浓度的影响总体上强于PM_(2.5)。此外全年3个时间段PM_(2.5)浓度占PM_(10)的百分比排序总体为春季沙尘天气发生期间春季非沙尘期间其他季节,虽然春季沙尘天气发生期间PM_(2.5)的浓度值也是全年最高的,但是PM_(2.5)浓度占PM_(10)的比例却是此时间段最小,由此说明沙尘天气的沙尘输送还是以粗颗粒物为主。2、四川盆地不同时间段颗粒物浓度对比显示,全年3个时段PM_(10)的浓度值排序大致为:春季浮尘期间其他季节春季非浮尘期间;四川盆地受浮尘天气影响的18个城市中PM_(10)的浓度值均大于120μg/m~3,高于国家空气质量一级标准,表明北方沙尘天气对当地PM_(10)浓度影响显著;春季浮尘天气影响期间PM_(2.5)的浓度高于春季非浮尘期间的百分比只有2个站点高于100%,反映出北方沙尘天气对四川盆地PM_(10)浓度值的影响大于PM_(2.5),和内蒙古3个时段颗粒物浓度对比的结果一致。对于沙尘天气途经地区内蒙古和受影响地区四川盆地,粗颗粒物受沙尘天气影响的程度均强于细颗粒物。3、不同强度沙尘天气个例分析结果表明,内蒙古地区沙尘暴个例中PM_(10)浓度的增加幅度在2.3~15.1之间,扬沙过程PM_(10)浓度的增加幅度在0.8~5.6之间,说明沙尘暴过程对颗粒物污染的影响明显大于扬沙过程。四川盆地后向轨迹分析结果显示,盆地相关城市受影响的沙尘主要来源于我国新疆地区,通常沿青海、甘肃翻越秦岭后传输到四川盆地,对当地颗粒物污染影响显著,是造成四川盆地颗粒物重污染的主要原因之一。与我国北方沙尘天气影响期间气态污染物浓度通常下降的状况有所不同,北方沙尘的输送会造成四川盆地SO_2、NO_2气态污染物浓度略有升高,CO的浓度并无明显的变化,此现象的成因还有待今后深入研究。
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3）由图3-1可见，内蒙古西部PM10浓度最高值出现在春季的3月，为128.4μg/m3，最低值出现在8月，为67.9μg/m3，最高值是最低值的1.9倍。西部PM10浓度最大值出现在3月份是当地燃煤供暖排放与沙尘天气发生的叠加效应，6、7、8、9月

3）由图3-2可见，内蒙古东、西部PM2.5浓度的差异并不大，明显小于PM10，，春季PM2.5浓度和其他季节相比，并没有明显的增加，表明春季沙尘天气对细颗粒物浓度值的影响小于粗颗粒物。全年PM2.5浓度的最大值不在春季，而在冬季，内蒙古冬季的供暖时间是本年的10月至次年的3月，当地供暖结束之后，4月份东、西部PM2.5浓度骤降，表明冬季供暖对PM2.5浓度有显著影响
【学位授予单位】：成都信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X51

【参考文献】

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2 黄耀;王格慧;韩艳妮;成春雷;李建军;任艳芹;陈玉宝;王佳媛;;沙尘暴期西安大气颗粒物化学组成及吸湿性能小时变化特征[J];地球环境学报;2015年01期

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本文编号：2615184