可吸入顆粒物濃度與氣象因子的關(guān)系
發(fā)布時(shí)間:2011-02-26 11:24:52更新時(shí)間:2011-02-26 11:24:52
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摘要可吸入顆粒物受到各種
氣象因子的影響,有著不同的變化,雖然與氣象條件不是呈線性關(guān)系,但是各氣象因子的變化與其濃度的變化是相輔相成的。
關(guān)鍵詞可吸入顆粒物,環(huán)境空氣,氣象因子
環(huán)境空氣污染物系指由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程排入環(huán)境空氣的并對(duì)人或環(huán)境產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì),環(huán)境空氣污染物的種類很多,粉塵是其中的主要污染物之一。粉塵系指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體粒子,能因重力作用發(fā)生沉降,但在某一段時(shí)間內(nèi)能保持懸浮狀態(tài)。它通常是由于固體物質(zhì)的破碎、研磨、分級(jí)、輸送等機(jī)械過(guò)程,或土壤、巖石的風(fēng)化等自然過(guò)程形成的。粒子的形狀往往是不規(guī)則的,尺寸范圍在1-200um左右。屬于粉塵類的環(huán)境空氣污染物的種類很多,如粘土粉塵、石英粉塵、煤塵、水泥粉塵、各種金屬粉塵等。在環(huán)境空氣污染控制中,根據(jù)環(huán)境空氣中的粉塵顆粒的大小,將其分為可吸入顆粒物、降塵和總懸浮顆粒物。我國(guó)的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-1996)中定義可吸入顆粒物是指懸浮在空氣中,空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑<10um的顆粒物,用符號(hào)Pm10表示。它能較長(zhǎng)期的空氣中漂浮,有時(shí)稱浮游粉塵?晌腩w粒物是大氣顆粒物中對(duì)人體健康威脅最大的一類,10um以下的顆粒物可進(jìn)入鼻腔,<7um的微粒則可進(jìn)入咽喉,<3um的可達(dá)支氣管,<1um的則可深達(dá)肺泡。從全國(guó)42個(gè)重點(diǎn)城市發(fā)布環(huán)境空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)的情況來(lái)看,可吸入顆粒物一直是大多數(shù)城市的首要污染物。
環(huán)境空氣是一種不穩(wěn)定的氣體,氣體的運(yùn)動(dòng)受到各種氣象因子的影響,有著不同的變化,尤其是氣載污染物量的變化,雖然與氣象條件不是呈線性關(guān)系,但是各氣象因子的變化與其量的變化是相輔相成的。
一、可吸入顆粒物與溫度的關(guān)系
可吸入顆粒物在其產(chǎn)生及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由于相互碰撞、摩擦、放射線照射、電暈放電及接觸帶電體等原因,幾乎總是帶有一定量的電荷。隨著溫度的增高,空氣中微粒的布朗運(yùn)動(dòng)速度加快,相互碰撞所帶的荷電量增大,微粒之間相互排斥,使其在環(huán)境空氣中滯留時(shí)間較長(zhǎng)。根據(jù)煙臺(tái)市可吸入顆粒物日均濃度的變化趨勢(shì)分析,可吸入顆粒物的濃度隨溫度變化而浮動(dòng),一般溫度增高時(shí)可吸入顆粒物濃度會(huì)相應(yīng)升高,而溫度降低時(shí)也相應(yīng)下降,但并不呈線性關(guān)系。
二、可吸入顆粒物與濕度的關(guān)系
可吸入顆粒物帶有靜電,在空氣中相對(duì)濕度較大時(shí),由于顆粒物放電,顆粒物之間的相互排斥力減小,且可吸入顆粒物與液體分子接觸時(shí),接觸面能擴(kuò)大而相互附著,粒子之間相互碰撞容易形成大顆粒物沉降,特別是下雨天,空氣中的微小顆粒,基本上隨降雨而沉降到地面。根據(jù)煙臺(tái)市可吸入顆粒物日均濃度隨濕度的變化趨勢(shì)分析,在降水過(guò)程中可吸入顆粒物的濃度隨著濕度的增高明顯下降。
三、可吸入顆粒物與風(fēng)速的關(guān)系
可吸入顆粒物濃度與風(fēng)場(chǎng)有直接的關(guān)系,根據(jù)環(huán)境空氣污染控制中點(diǎn)源和面源的地面污染物濃度模式可以得出,可吸入顆粒物的濃度隨風(fēng)速加大而降低,隨風(fēng)速降低而加大。
點(diǎn)源及面源的地面濃度模式:
C-------任一點(diǎn)處污染物的濃度,g/m3;
q-------源強(qiáng),g/s;
u-------平均風(fēng)速,m/s;
σy、σz—污染物在y、z方向分布的標(biāo)準(zhǔn)差,m。
四、可吸入顆粒物與氣壓的關(guān)系
可吸入顆粒物能否與液體相互附著或附著難易的性質(zhì)稱為可吸入顆粒物的潤(rùn)濕性。顆粒物的潤(rùn)濕性隨壓力的增加而增加,因此當(dāng)氣壓升高時(shí),可吸入顆粒物濃度相應(yīng)降低,反之增高。
總之,氣象條件對(duì)可吸入顆粒物濃度值的影響很大,也是非常復(fù)雜的,是各種因素綜合影響的結(jié)果,但是有時(shí)某一因素的影響是主要的。相信在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期對(duì)某一地區(qū)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析后,可以通過(guò)各氣象因素對(duì)環(huán)境空氣中的可吸入顆粒物等污染因子進(jìn)行預(yù)測(cè)。
參考
文獻(xiàn) 1.郝吉明,馬廣大等.大氣污染
控制工程.
2.張大年等.城市大氣可吸入顆粒物的研究,上海
環(huán)境科學(xué).
3.王蘊(yùn),李大秋等.空氣顆粒物中非金屬離子的特征分析,環(huán)境保護(hù).
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