城市林带及气象因素对PM2.5的影响研究

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PM2.5细颗粒污染严重影响着我们的正常生活和身体健康,是我国大部分城市的首要环境问题。以北京市的城市林带为研究背景,本文从2013年1月~2014年12月收集整理北京PM2.5细颗粒物污染信息,并选取奥林匹克森林公园和北京林业大学校区为2个实验监测点,运用Dustmate环境粉尘仪和TH-150C型智能中流量空气总悬浮微粒采样器进行浓度监测和采样,运用手持式Kestrel 4500气象仪实时记录气象因子,包括温度、相对湿度、风速等。运用单因素分析法、偏相关分析法等方法,主要分析研究了PM2.5与气象因子的相关性,城市林带对PM2.5颗粒物中OC和EC的影响特征,以及不同林种生长季对PM2.5质量浓度的影响。本文得出的主要结论有:(1)降雨可以显著降低PM2.5质量浓度,且降雨量越大其效果越明显,但降雨只能暂时降低PM2.5浓度,不能改变其日变化规律和年均浓度;在一定范围内,与风速、温度呈显著负相关,与相对湿度、大气压呈显著正相关,能见度与其呈显著的幂指数函数关系;受区域范围污染的影响,风向也显著影响着PM2.5颗粒物浓度;气象因子对PM2.5质量浓度有着重要影响,研究表明主要由多个因子综合作用所导致的;由典型日浓度分析可知,受林带结构和组成的影响,油松吸附阻滞PM2.5的能力较杨树强。(2)有机碳和元素碳是PM2.5颗粒物的重要组成部分,且污染源不同二者在PM2.5中所占的比例也不同;二者与PM2.5浓度均呈显著正相关,且污染源不同二者之间的相关度也不同,研究发现采样点污染均主要来源于汽车尾气和地面扬尘;对同一林带不同位置OC和EC浓度变化的研究,发现林带对OC吸附阻滞作用较小,对EC的作用较大,而不同林带结构和组成对颗粒物成分有着十分重要的影响,其作用大小为针阔混交>油松林>杨树林。(3)同一林带在植物不同生长季,其消减PM2.5颗粒物的效率不同,且落叶树种变化较常绿树种大;植物生长季不同,吸附阻滞PM2.5的作用不同,研究表明吸附消减PM2.5效率大小为乔灌草混交林>油松林>杨树林>草灌混交林>乔草混交林>草地,且林带结构和组成类型不同其林带消减PM2.5最佳宽度也不同。
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