| 题名 | 北京市城郊空气质量差异研究 |
| 作者 | 王姣 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2011-05-25 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 王效科 |
| 关键词 | 空气污染 air pollution 城郊差异 urban-exurban differences 影响因素 influencuing factors 北京 Beijing |
| 其他题名 | Study on urban-exurban differences of ambient air quality in Beijing |
| 学位专业 | 生态学 |
| 中文摘要 | 空气环境质量直接关系到一个城市的综合竞争力，直接影响到城市投资环境和居民健康以及城市可持续发展。北京作为我国的首都城市和社会经济政治中心，城市快速发展造成能源资源消费的剧增，机动车保有量的增加，建筑工地的遍布，将直接影响城市空气环境质量。本研究选取了北京市城区、近郊区和远郊区这三种典型区域为研究对象，于2008年至2010年期间进行了SO2、CO、NOx、O3和PM2.5的同步对比观测，研究城郊空气质量差异及影响因素，将为制定大气污染物控制措施提供科学依据。得到如下主要结论： 1）城区和近郊区空气质量对比：SO2、CO、NOx浓度的月变化和季节变化趋势相似，一般在1月、12月的浓度较高，在5月至8月的浓度较低，呈现冬季>秋季>春季>夏季的变化规律。近郊区的SO2、NOx浓度一般高于城区，与近郊区居民长期以煤作为日常生活和取暖的能源有关。两站点的CO浓度差异则不太明显，可能与CO的来源比较复杂有关。O3浓度也呈现出明显的月变化及季节变化规律。6月、7月、8月的O3浓度是1月、12月的1.9-5.5倍，O3浓度夏季最高，春季、秋季其次，冬季最低。城区和近郊区的O3浓度一般差别不大。2008年1月至2009年3月，近郊区的PM2.5平均浓度为59.1μg/m3，比城区低36%。2009年4月起，近郊区的PM2.5浓度开始超过城区，PM2.5的平均浓度为95.5μg/m3，比城区高60%。这种站点间PM2.5浓度的差别与站点周边建筑活动关系密切。总体上看，SO2、CO、NOx、O3在城区和近郊区的差异不显著（P>0.05），但PM2.5在两站点间的差异显著（P=0.027）。 2）城区、近郊区和远郊区空气质量对比：城区、近郊区大气中的SO2、CO、NOx浓度全年四季都呈双峰型日变化，而远郊区没有明显的日变化，主要与城区、近郊区人类活动的日变化有关。SO2、CO、NOx浓度在冬季明显高于夏季，主要是受北京冬季取暖以及低边界层等的影响。三个站点大气中的O3浓度在四季都呈单峰型日变化，表明局地光化学O3生成起主导作用。城区和近郊区的O3浓度夜间降至接近零，主要因为城区和近郊区夜间存在大量NO排放源，NO对O3的滴定作用导致O3浓度的极大降低。O3污染主要出现在春季和夏季，冬季O3污染较轻。城区PM2.5浓度的日变化呈双峰态势，在上午7:00-10:00和夜间0:00左右出现高峰。近郊区和远郊区PM2.5浓度一天内出现多个峰值，但7:00至11：00以及16:00至次日0:00浓度较高。远郊区PM2.5污染严重与其观测点周边的开山活动有关。从整体趋势上看，城区和近郊区大气中的SO2、CO、NOx 浓度明显高于远郊区，远郊区的O3浓度明显高于城区和近郊区，近郊区的PM2.5污染最重，远郊区次之，城区最轻。 3）空气污染物与气象因素的相关关系：SO2、CO、NO、NO2与温度、风速、太阳辐射负相关，与相对湿度、气压正相关。O3与气象因素的相关关系则与上述初级污染物相反。进一步研究表明，太阳辐射是影响白天O3浓度变化的最主要的气象因素。PM2.5与温度、风速、太阳辐射、气压的相关关系不显著。PM2.5与相对湿度显著正相关。 4）2010年5月至9月城区和近郊区PM2.5元素组成（Al、As、Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Mg、Mn、Na、Ni、Pb、Se、V、Zn等）对比：地壳元素Al、Ca、Fe、K、Mg、Na浓度在两站点间的差异最大。近郊区其余污染元素（As、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Se、V、Zn）的富集因子一般也高于城区，尤其是Pb、As元素，这可能与被污染土壤和建筑物等的二次污染有关。来自地表和建筑工地的扬尘是造成两站点大气PM2.5中污染元素差异的主要原因。 5）北京市空气质量是自然因素和人为因素共同作用的结果，但当前北京市空气污染物的主要来源是人类活动，如燃煤、机动车尾气、建筑施工等。因此加强人类活动的管理和控制是治理北京市城区空气污染、提高空气环境质量的重要途径。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 城市生态学 |
| 公开日期 | 2011-08-29 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/728]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_城市与区域生态国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 王姣. 北京市城郊空气质量差异研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011. |
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