南京市大气颗粒物污染状况及其影响因素研究(2)
2.1 仪器与设备 6
2.2 样品采集 6
2.3 相关数据来源 6
3 南京市大气颗粒物形貌与污染状况研究 8
3.1 南京理工大学颗粒物浓度研究 8
3.2 大气颗粒物的微观形貌分析 9
3.3 国控点污染状况分析 11
3.4 本章小结 12
4 大气颗粒物与气相污染物相关性分析 13
4.1 PM2.5质量浓度与SO2质量浓度相关性分析 13
4.2 PM2.5质量浓度与NO2质量浓度相关性分析 14
4.3 PM2.5质量浓度与CO质量浓度相关性分析 16
4.4 本章小结 18
5 气象因素对颗粒物污染影响关系研究 19
5.1 温度对颗粒物污染状况的影响 19
5.2 风力风向对颗粒物污染状况的影响 21
5.3 相对湿度对颗粒物污染状况的影响 24
5.4 降水对颗粒物污染状况的影响 24
5.5 本章小结 25
结 论 26
致 谢 27
参考文献28
1 绪论
1.1大气颗粒物
根据国际标准化组织（ISO）的定义，大气污染是指人类活动或自然过程使某些物质进入大气并达到一定的浓度和持续一定的时间，从而危害了人类的健康或环境状况的现象[1]。大气污染物根据其存在状态分为两种：气态污染物和颗粒污染物。
颗粒污染物根据其物理性质不同又分为以下几类：
（1）总悬浮颗粒物(TSP)：大气中所有粒径小于100μm的固体颗粒，主要来源于工地施工、燃煤锅炉的废气以及道路扬尘等。它本身的毒性并不强，但可以作为空气中其他有害有毒物质的载体。
（2）粉尘(dust)：悬浮在空气中的固体微粒，主要来源于岩石的风化以及固体物质的破碎、研磨等。而粉尘又分为两种，粒径大于10μm的粉尘称为降尘，在重力的作用下它会很快沉降到地面[2]；粒径小于10μm的则称为飘尘。1996年，国家环保总局修订了《环境空气质量标准(GB3095-1996)》，将飘尘改名为可吸入颗粒物(PM10)[3,4]。由于可吸入颗粒物的粒径小，能在大气中漂浮很长的时间，不仅会被吸入呼吸道，对人体健康造成危害[5,6]，而且容易在风力作用下扩散到很远的地方，增大污染范围，因此被列为环境质量标准监测的物质之一。
（3）细颗粒物(PM2.5)：大气中粒径小于2.5μm的固体颗粒，在可吸入颗粒物中占据相当大的比重。它主要来源于扬尘、海盐、花粉、火山灰等自然因素和化石燃料及垃圾的燃烧、柴油汽车排放的废气等人为因素，另外，大气中的一次污染物发生化学反应也能产生一些细颗粒物。
（4）烟(fume)：冶金过程产生的固体粒子形成的气溶胶，粒子非常细微，粒径范围在0.01-1μm之间。
（5）雾(fog)：小液体粒子的悬浮体，主要来源于蒸汽凝结、液体雾化等过程，粒径范围一般在200μm以下。
1.2 大气颗粒污染物的危害
随着工业的不断发展、城市化进程的加快、化石燃料使用的不断增加，人类赖以生存的大气环境正面临着严峻的挑战，大气颗粒污染物也渐渐引起了人们的重视。人们在研究过程中发现，可吸入颗粒物(PM10)正是大气颗粒污染物中对人体健康和环境状况影响最大的一类[7]，而大多数国家也因此制定了可吸入颗粒物的质量标准[8]。
首先，可吸入颗粒物对环境状况有着极大的威胁。可吸入颗粒物可以显著地降低能见度，我国各大城市频频发生的雾霾现象就是这一方面最直观的体现。可吸入颗粒物对光的散射是能见度降低的主要因素，有研究表明，可吸入颗粒物的散射能减弱60％-95％的能见度减[9]。因此，在干净的大气中能见度可达30km，而在实际的大气中，由于存在可吸入颗粒物，能见度要远远低于这一数值，城市受污染的大气中能见度甚至只有5m[10,11]。 可吸入颗粒物对光的吸收效应也可以略微降低能见度，可吸入颗粒物中对光有吸收作用的物质是炭黑，虽然每年世界上所排放的炭黑量仅占所有颗粒排放量的0.2％-1.0％，但它们对光的吸收效应却不容忽视[12]，它们不仅可能会降低一半以上的能见度，而且还能形成烟雾笼罩整个城市。