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[硕士论文] 李海花
环境工程 兰州大学 2017(学位年度)
摘要:为了解阿勒泰市大气环境质量、大气污染物与气象因素的变化规律及气象因素对大气污染物的影响,本文收集了阿勒泰市2005-2014年的大气污染物资料,包括PM10、SO2、NO2逐日质量浓度,1960-2014年气象要素资料,包括平均气温、平均气压、相对湿度、降水量、平均风速和日照时数等。利用统计学方法如R/S分析方法分析阿勒泰市大气污染的时间变化规律,近55年的气候变化特征,初步探讨了气象条件对大气污染物的影响程度,得到以下结果:
  (1)阿勒泰市大气污染物的时间变化规律
  阿勒泰市PM10年际变化基本呈上升趋势,2013年达峰值,为0.039 mg/m3;SO2和NO2整体呈波浪缓慢上升趋势,其中SO2在2011年达峰值,为0.018 mg/m3;NO2则在2014年达到峰值,为0.016mg/m3。PM10年变化呈现“双峰”曲线,峰值分别在1月和9月,浓度分别为0.036 mg/m3和0.032 mg/m3;SO2和NO2年变化均呈典型的“U”型曲线,都表现为在11~12月和1~2月污染较严重,5~9月污染较轻。PM10的季节性变化呈现为秋季和冬季较高,浓度均为0.032 mg/m3,夏季次之,春季最低。SO2和NO2的季节性变化则呈现为冬季最高,秋季次之,夏季最低,且冬季SO2浓度明显高于NO2。另外,PM10和SO2、NO2的质量浓度均呈现为采暖期明显高于非采暖期,采暖期分别为0.032 mg/m3、0.018 mg/m3和0.015 mg/m3,非采暖期则分别为0.028 mg/m3、0.006 mg/m3和0.009 mg/m3。
  (2)阿勒泰市气象要素的变化规律
  1960-2014年,平均温度除夏季呈现下降趋势外,其余各季节为平缓上升趋势;冬季降水量呈现明显上升趋势,夏季和春季无明显变化趋势,秋季略有下降;各季节平均风速都呈下降趋势;平均相对湿度各季节变化不同,其中冬季以0.020%/a趋势减少;气压在冬季的最高,夏季最低;平均日照的季节变化不是很明显。2005-2014年,除春季外,平均气温均呈线性减少趋势;降水量年变化及春冬季节变化呈线性减少趋势,夏秋季变化呈线性增加趋势;平均风速年变化及各季均呈线性减少趋势;相对湿度年平均变化及春、夏、秋三季变化呈线性增加趋势;平均气压年平均变化及春秋季节变化呈线性减少趋势,夏冬季呈线性增加趋势;日照年际变化以0.7582h/a减少,春季以1.03h/a线性增加,夏、秋、冬三个季节变化均呈线性减少趋势,减少率分别为0.5265h/a、1.7036h/a和0.8276h/a。
  (3)气象因素对大气污染物的影响
  PM10在平均气温低于-10℃、无降水日、风速<1.5m/s、相对湿度大于70%、气压较高、日照时间小于8.2h时处于较高污染水平,SO2和NO2只有日照时数大于8.2h时浓度较高。阿勒泰市PM10、SO2和NO2质量浓度与各气象要素之间无显著的相关性,而且在不同的季节相关性也不相同。
  (4)R/S分析结果
  阿勒泰市PM10年序列的H值为0.47,春、夏、秋、冬季分别为0.60、0.51、0.64、0.69,H值均在0.5-1之间;阿勒泰市年SO2和NO2序列的H值均是0.39,而SO2和NO2的各季除了秋季的H值在0.5-1之间外,其他三个季节的H值均在<0.5。未来PM10污染情况将继续加剧,未来SO2和NO2的年均质量浓度呈现减少趋势。
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