太原市大气颗粒物浓度时空分布规律及植物叶片吸附机理

发布时间：2020-06-29 21:12

【摘要】：为探究山西省太原市城区各城市功能区中大气颗粒物浓度、形态与颗粒物附着重金属时空分布特征,本研究选择了五一广场、晋祠公园、太原师范大学三个区域作为交通区、休闲区及文教区三个不同功能区的代表性样点,在2017年秋、冬两季分析比较了不同功能区的PM10以及PM2.5浓度、单颗粒物形貌及颗粒物表面重金属组成成分。同时,本文在探究太原市植物叶片对大气颗粒物的滞尘能力的基础上,筛选出市区内滞尘能力最优的绿色植物。研究结果表明:在调查的三个功能区中,交通区的大气污染最为严重,其中PM2.5在五一广场的平均浓度为246.96±37.42μg/m3,休闲区PM2.5平均浓度为162.98±27.36μg/m3,文教区PM2.5平均浓度为78.38±18.36μg/m3;PM10的平均浓度:交通区为306.34±24.41μg/m3,休闲区为180.93±24.32μg/m3,文教区为83.38±13.38μg/m3。三个功能区不同时期的PM10和PM2.5的污染情况都表现为交通区休闲区文教区。可见,交通区的大颗粒物的浓度显著大于另外两个功能区。三个功能区的PM10及PM2.5的日均浓度均呈现出冬季显著高于秋季的一致情况。太原市的大气颗粒物形貌以烟尘团聚体、矿物质单颗粒和球形颗粒三种形态为主。其中交通区、休闲区和文教区的大气颗粒物中细颗粒物占粗颗粒物总体的63.5%、39.1%以及27.5%。值得一提的是,交通区的大气颗粒物以细颗粒物为主,人为排放源是污染物的主要来源。通过分析太原市大气颗粒物中11种重金属元素含量的可以得出,在细颗粒物中Ca、Al、Fe、B与Zn这几种元素的含量都比较高,分别为8.243μg/m3、5.275μg/m3、1.788μg/m3、1.575μg/m3与9.459μg/m3。在粗颗粒物中Ca、Mg、Zn、Al和Fe这几种元素的含量比较高,分别为 13.932μg/m3、7.353μg/m3、4.307μg/m3、5.297μg/m3 和 3.324μg/m3。其中交通区的重金属含量相对较高,文教区的重金属含量相对较低,其时间规律表现为冬季(采暖期)高于秋季(非采暖期),其中PM10及PM2.5的分布特征基本一致。本文利用富集因子法分析得出Cd、Pb、Zn和Cu富集程度较高,对比秋、冬季大气颗粒物中重金属元素的富集因子还可得出冬季的重金属元素富集程度大部分大于秋季,并且可以得出细颗粒物的富集因子整体上比粗颗粒物要大,即颗粒物的粒径越小,元素越容易被富集。在三个功能区中采集具有代表性的9种植物种类中,植物滞尘能力排序为龙爪槐小叶刺槐国槐银杏月季散生竹紫藤金银木白蜡,其中龙爪槐、小叶刺槐、国槐的滞尘能力最强,比较适合作为太原市缓解大气污染的树种,而金银木与白蜡滞尘能力较差,不建议作为太原市的绿化树种。
【学位授予单位】：山西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X173;X513
【图文】：

功能区,大气颗粒物

达到了邋８７．６％，其平均超标倍数为０．５８；与我国大气环境质量二级标准（ＧＢ３０９５－２０１２）逡逑中规定ＰＭ２５的日均质量浓度限值（７５｜ｉｇ／ｍ３）相比，超标率高达１００％，其平均超标倍逡逑数为１．４４。根据上述情况分析，冬季的超标倍数远大于秋季，这说明冬季污染严重。逡逑３．１．２太原市大气颗粒物的时空变化规律逡逑太原市三个功能区在采样期间的秋季与冬季的大气颗粒物的质量浓度日变化特征逡逑如图３－２和图３－３所示，由图３－２和图３－３中能够得出，大气颗粒物在三个功能区的变逡逑化特征大体一致，在同一时期，不同功能区的大气颗粒物的污染程度虽然略有不同，但逡逑是呈现出了一致性，即三个功能区不同时期的ＰＭ１Ｄ和ＰＭ２．５的污染情况都表现为五一广逡逑场＞晋祠公园＞太原师范学院。五一广场（交通区）由于车流量大，排放大量的汽车尾气逡逑从而导致大颗粒物的浓度显著高于其他两个功能区。逡逑

变化图,功能区,变化图,大气颗粒物

【参考文献】