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北京PM2.5的变化特征及对人体健康的影响研究

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作者:管理员。 TAGS:影响,研究,健康,人体,变化,特征,
   大气颗粒物是多相聚集不均匀结构的混合物,是许多不同化学组成的单个颗粒集合而成的总体。按其粒径大小,可分为粗分散系(粒径10?m)和胶体分散系(O.001~10.000 ?m)。其中,粒径0.100~10.000 ?m为可吸入颗粒物,也是对人体健康危害最大的颗粒物质。 PM2.5为空气动力学当量直径小于2.500 ?m的颗粒物质,又称为细颗
粒物。大部分有害元素和化合物都附在细颗粒物上,而随着其粒径的减小,细颗粒物在大气中的存留时间和在呼吸系统的吸收率也随之增加,因此对人体健康的影响也越大;细颗粒物还能造成能见度下降,给城市景观带来不利影响。
  PM2.5细颗粒物主要来源于燃料燃烧等人为活动,如煤炭的燃烧、机动车尾气的排放、金属冶炼过程中金属蒸汽的冷凝聚结、居民生活炉灶的燃烧。此外,排入大气中的二氧化硫、氮氧化物等气态污染物经化学反应后也可形成粒径较小的二次粒子。
  为了研究北京大气PM2.5细颗粒物的变化特征,笔者选择了北京市宝联大气成分观测站和北京市海淀气象观测站的观测资料进行PM2.5细颗粒物浓度变化特征分析及其对人体健康的影响研究。
   1 资料处理
  本文所用资料为北京市宝联大气成分观测站2009年01月-2010年12月PM2.5细颗粒物观测数据。该资料经过严格的质量检测,其中的错误数据进行了筛选与剔除。本文取2009年01月-2010年12月PM2.5细颗粒物观测数据资料进行了统计,获取了其年、月PM2.5浓度序列和重污染日资料。统计方法如下,从逐时PM2.5细颗粒物观测数据中,按00:00-23:00为一日统计PM2.5细颗粒物浓度算术日平均值,用PM2.5细颗粒物算术日平均值统计其算术月平均值,再用算术月平均值统计算术年平均值。
   2 研究方法
     用北京市宝联大气成分观测站PM2.5细颗粒物的算术月平均值与北京市海淀气象站的气温、相对湿度的算术月平均值,进行相关分析,确定PM2.5月平均浓度与气温、相对湿度月平均的关系。
  以PM2.5细颗粒物日平均浓度≥150.40 ug/m3为重污染日标准,用此重污染日标准挑出宝联大气成分站的重污染日天数,计算其00:00-23:00逐时算术平均小时值,如此计算相应北京市海淀气象站的气温、相对湿度它们的00:00-23:00算术平均小时值,以此来研究北京市PM2.5细颗粒物变化特征。用北京市宝联大气成分观测站的PM2.5细颗粒物观测数据与相近海淀气象站的气温、相对湿度进行逐时相关分析。
   3 北京市
[论文网 lunwen.nangxue.com]PM2.5细颗粒物变化特征及气象要素关系的分析
   3.1 PM2.5细颗粒物浓度年、季变化情况 用北京市宝联大气成分观测站PM2.5细颗粒物浓度2009~2010年观测资料,进行算术平均计算得出PM2.5浓度2009年平均为63.35 ug/m3、2010年平均为62.84 ug/m3。即PM2.5浓度2010年小于2009年,具有逐年减少的特征,说明北京奥运会后,北京治理污染有一定的效果。今后是否继续减少有待观察。PM2.5浓度2009~2010年四季平均值为春(55.05 ug/m3)、夏(65.76 ug/m3)、秋(68.27 ug/m3)、冬(63.31 ug/m3)。由此可知北京四季PM2.5浓度春季最低;秋季最高,估计与风沙有关。
   3.2 PM2.5细颗粒物浓度逐月变化特征及与气温、相对湿度的关系 利用北京市宝联大气成分观测站PM2.5的小时观测值,计算PM2.5浓度的00:00-23:00的算术日平均,用此算术日平均统计北京市PM2.5浓度的算术月平均值。通过计算可知,北京市PM2.5细颗粒物浓度3月平均最低为46.60 ug/m3,污染最小;4月平均次低为54.02 ug/m3,污染较小;11月平均最大为86.78 ug/m3,污染最严重;7月平均较大72.88 ug/m3,污染较严重。PM2.5浓度11月平均最大,即秋末冬初污染较严重,估计与取暖有关;春季污染最小(55.05 ug/m3)。
  统计北京市PM2.5细颗粒物浓度与气温、相对湿度的月相关系数分别为0.77、0.66。通过了0.05相关显著性检验,因而北京市PM2.5细颗粒物浓度与气温、相对湿度成正相关。对PM2.5浓度、气温和相对湿度比较可知北京市PM2.5细颗粒物浓度与气温相关最大、相对湿度次之。
   3.3 重污染日的24小时逐时浓度变化 对北京市PM2.5细颗粒物2009-2010年观测浓度进行分析,当浓度大于150.40 ug/m3时认为是重污染日,即找出PM2.5浓度大于150.40 ug/m3的日期,计算其00:00-23:00算术平均小时值,得出PM2.5细颗粒物24 h逐时平均浓度。制作北京市PM2.5细颗粒物2009-2010年浓度大于150.40 ug/m3的00:00-23:00逐时变化曲线,如图1。
  从图1可以明显看PM2.5浓度在6:00和16:00时PM2.5细颗粒物浓度较低(173.80 ug/m3
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