成都市降水对大气污染物的清除效果分析

、污染物来源
[１￣４]
[８￣１０]
. 对城市空气
和影响因素
[１１￣１４]
等进行分析ꎬ已经成为当今大气污染防治的研究热
点. 研究 [１５￣１８] 表明ꎬ大气污染物浓度的高低不仅与污
预和人工清除提供参考.
１ 资料与方法
１ １ 资料来源
大气污染物质量浓度监测数据来源于中国环境
监测总站 ２０１４ 年 ５ 月 １３ 日—２０１７ 年 １２ 月 ３１ 日成
３ ０６
环 境 科 学 研 究
第 ３３ 卷
ｍａｘｉｍｕｍ ｈｏｕｒｌｙ ｒａｉｎｆａｌｌ ｔｏ ＰＭ ２ ５ ꎬ ＰＭ １０ ꎬ ＮＯ２ ꎬ Ｏ３ ꎬ ＣＯ ａｎｄ ＳＯ２ ｗｅｒｅ ２９ ４８％ꎬ ２６ ９５％ꎬ ２２ ０２％ꎬ ２６ ８７％ꎬ １１ ９４％ꎬ ２８ ７５％
ｏｆ ｃａｌｍ ｗｉｎｄꎬ ａｎｄ ｈｉｇｈ ａｉｒ ｈｕｍｉｄｉｔｙꎬ ｗｈｉｃｈ ｄｏ ｎｏｔ ｆａｖｏｒ ｒａｐｉｄ ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ. Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ
ｒｅｍｏｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｈｏｕｒｌｙ ａｉｒ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ( ＰＭ ２ ５ ꎬ ＰＭ １０ ꎬ ＮＯ２ ꎬ Ｏ３ ꎬＣＯ ａｎｄ ＳＯ２ )
除作用去除大气污染物. 利用 ２０１４ 年 ５ 月 １３ 日—２０１７ 年 １２ 月 ３１ 日成都市逐小时 ρ( ＰＭ ２ ５ ) 、ρ( ＰＭ １０ ) 、ρ( ＮＯ２ ) 、ρ( Ｏ３ ) 、ρ( ＣＯ) 、
ρ( ＳＯ２ ) 监测数据和同期地面降水量观测数据ꎬ分析了降水前污染物质量浓度、小时最大降水量、降水持续时间及累积降水量对
致污染物浓度升高ꎬ而有利的气象条件会降低其浓
市区(３０ ７２°Ｎ、１０３ ９７°Ｅ) ꎬ地势平坦ꎬ附近无明显的
素之一ꎬ其主要影响大气污染物的湿清除过程ꎬ维持
气候站(３０ ７５°Ｎ、１０３ ８７°Ｅ) 同时期的逐小时地面气
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
彬等 [２７] 分析了无锡市降水对气溶胶颗粒物的清除效
１０ ｋｍ( 见图 １) .
ｄａｔａ ｏｆ Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｃｉｔｙ ｆｒｏｍ Ｍａｙ １３ ｔｈ ꎬ ２０１４ ｔｏ Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ３１ ｓｔ ꎬ ２０１７ ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｄａｔａꎬ ｔｈｅ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ
ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｂｅｆｏｒｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎꎬ ｍａｘｉｍｕｍ ｈｏｕｒｌｙ ｒａｉｎｆａｌｌꎬ
收稿日期: ２０１９￣０１￣０２ 修订日期: ２０１９￣０８￣１０
作者简介: 曹杨(１９８９￣) ꎬ女ꎬ四川资中人ꎬ工程师ꎬ博士ꎬ主要从事环境气象与服务研究ꎬ２７９８２７８２８＠ ｑｑ.ｃｏｍ.
基金项目: 高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室科技发展基金项目 ( Ｎｏ. ＳＣＱＸＫＪＱＮ２０１９０２１) ꎻ 国家高技术研究发 展计划 ( ８６３) 项目
染源的排放有关ꎬ也受气象条件的影响. 在一定时期
都 市 空 气 质 量 指 数 ( ＡＱＩ ) 逐 小 时 ρ ( ＰＭ ２ ５ ) 、
内ꎬ当污染源排放相对稳定时ꎬ气象条件是影响大气
究中所用环境监测站为金泉两河国控站ꎬ位于成都市
ρ( ＰＭ １０ ) 、ρ( ＮＯ ２ ) 、ρ( Ｏ ３ ) 、ρ( ＣＯ) 、ρ( ＳＯ ２ ) 数据. 该研
Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ( ‘８６３’ Ｐｒｏｇｒａｍ) ( Ｎｏ.２０１４ＡＡ０６Ａ５１２) ꎻ ＣＭＡ Ｓｐｅｃｉａｌ Ｆｏｒｅｃａｓｔｅｒ Ｐｒｏｊｅｃｔꎬ Ｃｈｉｎａ
( Ｎｏ.ＣＭＡＹＢＹ２０１９￣１００)
污染物扩散和沉降的重要因素ꎬ不利的气象条件会导
度 [１９￣２２] . 降水是影响大气污染物浓度的主要气象要
着大气中污染物的源、汇平衡和大气自清洁 [２３￣２６] . 周
３.Ｈｅａｖｙ Ｒａｉｎ ａｎｄ Ｄｒｏｕｇｈｔ￣Ｆｌｏｏｄ Ｄｉｓａｓｔｅｒｓ ｉｎ Ｐｌａｔｅａｕ ａｎｄ Ｂａｓｉｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００７２ꎬ Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｄｕｅ ｔｏ ｉｔｓ ｓｐｅｃｉａｌ ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ ａｎｄ ｃｌｉｍａｔｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｃｉｔｙ ｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｌｏｗ ｓｕｒｆａｃｅ ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄꎬ ｈｉｇｈ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅａｎ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｒａｉｎｆａｌｌ ｗｅｒｅ ３１ ６４％ꎬ ３０ ６６％ꎬ ２４ ３８％ꎬ ２６ ３１％ꎬ １３ ８９％ꎬ ３２ ９１％
ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ. Ｔｈｅ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＣＯ ｗａｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ ｌｏｗ ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｉｎ ｗａｔｅｒ. Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬ ｔｈｅ
文献标志码: Ａ
ＤＯＩ: １０ １３１９８∕ｊ ｉｓｓｎ １００１￣６９２９ ２０１９ ０８ １５
Ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｏｎ Ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｉｎ
Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｃｉｔｙ
ＣＡＯ Ｙａｎｇ １ꎬ３ ꎬ ＬＩＵ Ｗｅｉｈｕａ １ ꎬ ＷＡＮＧ Ｃｈｅｎｘｉ １ ꎬ ＺＨＡＯ Ｘｉａｏｌｉ １ ꎬ ＳＵＮ Ｘｉａｏｇｕａｎｇ ２ ꎬ ＹＡＮＧ Ｊｉｎｇｃｈａｏ １
ｒａｉｎｆａｌｌ ｄｕｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｒａｉｎｆａｌｌ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ:(１) Ｔｈｅ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ
ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｐｏｌｌｕｔａｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｂｅｆｏｒｅ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎꎬ ａｎｄ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｉｎ ｔｈｅ ｒａｉｎｙ ｓｅａｓｏｎ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｉｎ ｔｈｅ
大气污染物清除效果的影响. 结果表明:①降水对 ６ 种大气污染物的清除率随降水前污染物质量浓度的增加而增大ꎬ并且汛期降
水对大气污染物的清除率大于非汛期降水. ②降水对大气污染物起正清除作用ꎬ清除率随降水持续时间的增加而增大. ③不同
降水量对不同污染物的清除效果不同ꎬ对 ＰＭ ２ ５ 、ＰＭ １０ 、ＮＯ２ 、ＣＯ 和 ＳＯ２ 的清除率随降水量的增加而逐渐增大ꎬ对 Ｏ３ 的清除效果
易溶于水ꎬ降水对其清除作用明显小于其他几种污染物. 研究显示ꎬ降水对大气污染物的清除作用显著ꎬ对 ＳＯ２ 、ＰＭ ２ ５ 和 ＰＭ １０ 的
清除效果较好ꎬ而对 ＣＯ 的清除效果较差.
关键词: 成都市ꎻ 降水ꎻ 大气污染物ꎻ 清除效果
中图分类号: Ｘ５１ 文章编号: １００１￣６９２９(２０２０)０２￣０３０５￣０７
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ: Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｃｉｔｙꎻ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎꎻ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓꎻ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ
随着经济快速发展和城市化进程加快ꎬ城市空气
污染问题日益严峻ꎬ严重影响生态环境以及人们的生
活和健康ꎬ引起了社会的广泛关注
质量变化趋势
[５￣７]
ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ ｗｅｒｅ ｏｂｖｉｏｕｓꎬ ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ ｂｅｔｔｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ＳＯ２ ꎬ ＰＭ ２ ５
ａｎｄ ＰＭ １０ ｔｈａｎ ｏｔｈｅｒ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｒａｉｎｆａｌｌ ｈａｄ ｌｅｓｓ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｎ ＣＯ.
( Ｎｏ.２０１４ＡＡ０６Ａ５１２) ꎻ 中国气象局预报员专项项目( Ｎｏ.ＣＭＡＹＢＹ２０１９￣１００)
Ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ Ｈｅａｖｙ Ｒａｉｎ ａｎｄ Ｄｒｏｕｇｈｔ￣Ｆｌｏｏｄ Ｄｉｓａｓｔｅｒｓ ｉｎ Ｐｌａｔｅａｕ ａｎｄ Ｂａｓｉｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅꎬ Ｃｈｉｎａ ( Ｎｏ. ＳＣＱＸＫＪＱＮ２０１９０２１ ) ꎻ
第 ３３ 卷 第 ２ 期
环 境 科 学 研 究
２０２０ 年 ２ 月
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ
Ｖｏｌ.３３ꎬＮｏ.２
Ｆｅｂ.ꎬ２０２０
成都市降水对大气污染物的清除效果分析
曹 杨１ꎬ３ ꎬ 刘炜桦１ ꎬ 王晨曦１ ꎬ 赵晓莉１ ꎬ 孙晓光２ ꎬ 杨景朝１
ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓ. Ｔｈｅ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ＰＭ ２ ５ ꎬ ＰＭ １０ ꎬ ＮＯ２ ꎬ ＣＯ ａｎｄ ＳＯ２ ｗｅｒｅ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ.
Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ Ｏ３ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗａｓ ａｌｍｏｓｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔ ｗａｓ ａｌｗａｙｓ ｈｉｇｈ. Ｔｈｅ ｍｅａｎ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ
相差不大且清除率均较大ꎻ小时最大降水量对 ＰＭ ２ ５ 、ＰＭ １０ 、ＮＯ２ 、Ｏ３ 、ＣＯ、ＳＯ２ 的清除率平均值分别为 ２９ ４８％、２６ ９５％、２２ ０２％、
２６ ８７％、１１ ９４％、２８ ７５％ꎬ累积降水量的清除率平均值分别为 ３１ ６４％、３０ ６６％、２４ ３８％、２６ ３１％、１３ ８９％、３２ ９１％ꎬ其中 ＣＯ 不
ｎｏｎ￣ｒａｉｎｙ ｓｅａｓｏｎ. (２) Ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｐｌａｙｅｄ ａ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｒｏｌｅ ｉｎ ｔｈｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｐｏｌｌｕｔａｎｔｓꎬ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｃａｖｅｎｇｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ
ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｒａｉｎｆａｌｌ ｄｕｒａｔｉｏｎ. ( ３ ) Ｍｏｒｅｏｖｅｒꎬ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｈａｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｒｅｍｏｖａｌ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ
１.Ｓｉｃｈｕａｎ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｉｓａｓｔｅｒｓ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｅｎｔｅｒꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００７２ꎬ Ｃｈｉｎａ
２.Ｃｈｉｎａ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｓｏｕｎｄｉｎｇꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１０２２５ꎬ Ｃｈｉｎａ
１.四川省气象灾害防御技术中心ꎬ 四川 成都 ６１００７２
２.中国气象局大气探测重点开放实验室ꎬ 四川 成都 ６１０２２５
３.高原与盆地暴雨旱涝灾害四川省重点实验室ꎬ 四川 成都 ６１００７２
摘要: 成都市受特殊地形和气候条件影响ꎬ地面风速小ꎬ静风比例高ꎬ空气湿度大ꎬ大气污染物扩散缓慢ꎬ主要靠降水的冲刷和清