天津市近地层PM2.5垂直分布特征.pdf

牛态环境2008，17(3)：975-979 http：／／ww、Ⅳjeesci．咖 andEnVjronm舶t Ecology 天津市近地层PM筋的垂直分布特征 韩素芹1’2’，李培彦2，李向津2，孙玫玲2 1．南开大学环境科学与工程学院，天津30007l；2．天津市气象科学研究所，天津300074 摘要：大气细颗粒物PM25足导致城市能见度降低的重要原囚之一，研究低层大气细颗粒物的垂直分布特征，利于r解边界 以天津市255m气象土}}为观测平台，分别在40m、120m和220m 3个不同高度进行大气污染物PM2．5质星浓度和气象要素的同 步观测。对观测资料的分析表明：PM25质最浓度季节变化规律非常明皿，冬季最高，春季最低。PM25日变化特征非常明湿， 呈明冠的双峰变化规律：冬季峰值最大、春季最小。边界层内PM25质量浓度在各个高度存在明显差异，受逆温层影响，四 m大约需要2 个季节的早晨第一个峰值出现时问随高度增加均存在滞后现象，PM25从地而扩散到220 h。各个观测高度PM2．5 质罱浓度随风向变化不大，得到天津市细粒子丰要是rfl本地源生成的结论。 关键词：PM25；近地层；垂白．分布；夜间混合层高度 中图分类号：X513 文献标识码：A 文章编号：1672．2175(2008)03．0975．05 大气细颗粒物PM2．5与人体健康显著相关，对大PM2．5的垂直分布随高度增加呈对数递减的规律。 气能见度有着重要影响，并因其涉及二次污染和跨 区域输送而备受关注ll·21。PM2．5在大气中停留的时示北京地区PM2．5和PMlo的垂直结构和动力特征， 间较长，受到复合排放源、粒子特性、气象条件等 并将气溶胶垂直分布分为减缓递减型和快速递减 m 多种因素的影响，其空间分布规律较一般气态污染 型。吴水平等【9J在天津气象铁塔上20、40和60 物更为复杂。从本地下厂、交通和居民等污染源向 j个不同高度观测TSP和PMlo颗粒物的质量浓度， 大气排放的空气污染物以及外地输送过来的空气 结果表明无论是TSP还是PM…不同时间不同高 污染物都会在城市边界层中进行输送、扩散、稀释 度采集的颗粒物浓度之间都存在差异，并且40m 和沉降，掌握城市边界层中空气污染物垂直结构特 高度处颗粒物质量浓度比60m处的质量浓度高。 征对于深入了解其中的大气物理化学过程十分重 以上结果都是基于短期试验资料进行的分析， 要。随着现代化城市的发展，高层建筑的不断涌现 m、120m 使人们的活动范闱逐渐南单一平面发展到近地层 利用天津255m气象铁塔在3个高度(40 空间，因此也更加关心空气污染物在近地层不同高 和220 m)同时观测，系统分析城市边界层内PM2．5 度的垂直分布特征口{J。 的垂直分布特征及影响机制。 国内关于大气污染物质量浓度垂直分布的观 1 观测实验 测研究一般集中在i个高度：一是借助城市建筑物 1．1观测时间与场地 对污染物进行梯度观测，观测高度一般在40m以 为获得城市污染大气中PM2．5质量浓度的分布 下；二是借助城市高塔进行梯度观测，观测高度一 255 20 般在300m左右；第-一种就是借助激光雷达