气溶胶力学资料
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
7
数据采集与分析
时段：1999月11日1至12月20日 北京市城近郊区逐时空气污染监测：SO2、 CO、PM10共3×1200个数据 观象台（54511站）每6小时风速、气温、 露点温度共3×200个数据
8
雾日SO2的“反相”变化
污染物浓度变化 (11月19-24日)
0.800
0.160
0.600
30
湿
25
度
20
15
10
5
0
T-Td20
30
25
T-Td20
20
15
10
5
0
风 速
气 温
Temperature (C)
Wind Speed (m/s)
5
WS20
5
WS20
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
Tmp20
15
10
5
0
-5
-10 -0.200
-0.100
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
Concentration (mg/m3)
20.0
0.400
15.0
10.0 0.200
5.0
0.000
Time: Nov.1st - 7th, 1999
0.0 11
SO2的与其他污染物的同相变化
0.800
SO2 pm10 t-td CO
30.0
concentration (mg/m3) /temperature(C)
0.600
25.0 20.0
0.120
浓度(mg/m3) 浓度(mg/m3)
0.400
0.080
0.200
0.040
0.000 19
20
21
22
pm10
NOx
so2
23
24
Fog time
0.000 日期
9
雾日SO2的“同相”变化
0.500 0.400 0.300 0.200 0.100 0.000
13
PM10 NOx SO2
-0.100
0.000
0.100
0.200
Tmp02 0.300 0.400
Concentration (mg/m3)
Tmp02 15 10 5 0 -5 -10 -15 -0.300 -0.250 -0.200 -0.150 -0.100 -0.050 0.000 0.050 0.100
Concentration (mg/m3)
19
有利和不利于SO2转化的气象条件
湿度Humidity (T-Td, ℃)
风速Wind speed (m/s)
气温(℃) Temperature
有利 Favorable
<7
<2
>4
不利 Unfavorable
>15
>3
<0
20
结论与讨论
北京市秋冬夜间当空气湿度高达T-Td 小 于7℃，地面风速小于2m/s，而气温大 于4℃时，有利于SO2向硫酸盐二次粒子 的转化。 统计估算的转化率为0.012-0.106 mg3h-1，13个时段平均为每小时41%. 若以等当量生成硫酸氨，则可解释约 77%的PM10增量。
13
SO2转化率的统计估算
回归方程：
PM10=0.0304+0.0252*CO (R2=0.71,σ=0.054) SO2= 0.0296+0.0208*CO (R2=0.69,σ=0.047)
转化率估算： SO2:0.012-0.106mgm-3h-1 PM10:0.103-0.211mgm-3h-1
14
15
16
日期
0.120 0.100 0.080 0.060 0.040 0.020 0.000
10
高湿度时段SO2的“反相”变化
0.800
pm10 so2 T-Td CO 30.0
concentration (mg/m3) concentration (mg/m3) /T-Td (C)
25.0 0.600
Wind Speed (m/s)
Humidity in Temperature(C)
PM10 dlt-pm10@02h
SOdlt-SO2@02h
2
25
25
T-Td02
T-Td02
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
WS02
WS02
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
15 10
5 0 -5 -10 -15 -0.200
23
气溶胶力学讨论提纲
气溶胶的定义、分类、来源？ 影响气溶胶性质的影响因素的分析 中国地区气溶胶污染特征和来源分析 气溶胶源解析方法 PM10、 PM2.5对呼吸健康的危害影响
1
气溶胶力学讨论提纲
超细微尘粒控制技术的新进展 气溶胶的扩散与沉积 气溶胶的凝并作用机制,强化凝并作用的方法 静风条件下粒子的扩散规律 硫酸盐气溶胶的分布变化规律的研究
21
结论与讨论
更准确地描述SO2向硫酸盐二次粒子的转 化，需要更多的观测数据。温度、湿度 廓线将有助于进一步说明有利和不利的 气象条件。 在迅速下降后， SO2浓度明显地有反弹 式的上升，其原因与机理值得深入探讨。
22
致谢
感谢北京师范大学的夏星辉博士， 与她关于大气化学的讨论非常有益。
谢谢大家！
14
SO2转化率的统计估算
SO2每小时转化率的百分比为10%-67%， 平均41%。此百分比高于北大根据实测 值所推算的2000年夏季转化率12%，而 与其4月雾日的峰值70%左右接近。
假设全部生成硫酸氨粒子，则可解释此时 PM10平均增量的约77%。
15
有利和不利于SO2转化的气象条件
20时至次日02时是SO2转化在秋冬季夜 间最明显的时段. 此时,气温逐渐下降,相对湿度增加,大气层 结趋于稳定. 富含Fe、Mn离子的气溶胶粒子吸湿后粒 径增大,成为SO2液相反映活跃的场所.
Tmp20
15 10
5 0 -5 -10 -0.250 -0.200 -0.150 -0.100 -0.050 0.000 0.050 0.100 0.150
Concentration (mg/m3)
18
有利和不利于SO2转化的气象条件 ----02时气象条件
湿 度
风 速
气 温
Temperature (C)
16
有利和不利于SO2转化的气象条件
为定量描述气象条件的控制作用，分析 了每日20时和02时的SO2转化量/PM10 增加量与此时的地面风速、湿度以及气 温的关系.
17
有利和不利于SO2转化的气象条件 ----20时气象条件
PM10 dlt-pm10@20h
SO dlt-SO22@20h
Humidity in Temperature(C)
2
北京市大气颗粒物细粒子污 染特征和来源分析
李金香 虞统 张红远 （北京市环保监测中心）
王强 （中国气象局培训中心）
3
北京市秋冬季夜间大气SO2转化 率的统计估算和气象条件分析
李金香 虞统 张红远 （北京市环保监测中心）
王强 （中国气象局培训中心）
4
主要内容
问题的提出 数据采集与分析 转化率的统计估算方法和结果 有利和不利于转化的气象条件 结论与讨论
0.400
15.0
0.200
10.0 5.0
0.000
Time: Nov. 21st - 28th, 1999
0.0 12
SO2转化率的统计估算
方法：以CO为预报因子，建立回归方程 选取空气湿度低、SO2，CO和PM10等 污染物间存在正相关的397个小时浓度值 用于预测T-Td〈5，且SO2浓度下降明显 的Βιβλιοθήκη Baidu3个时段的SO2和PM10理论浓度
5
硫酸盐在北京市大气环境研究中 的地位
燃煤依然是北京主要的能量来源，也是 大量大气SO2的来源。
SO2通过气相反应生成SO3（进而生成硫 酸）；又与水有极好的亲和性，通过液 相反应向硫酸根转化。后者生成物有强 的大气光学效应。
6
硫酸盐在北京市大气环境研究中 的重要地位
硫酸盐是大气颗粒物、降水/雾水等干、 湿沉降中重要的物质成分。 PM10是北京市大气环境的首要污染物。 气-粒转化参数对于较准确地模拟和预测 大气颗粒物的浓度、环境影响意义重大。 转化参数？转化条件（湿度，温度）？
数据采集与分析
时段：1999月11日1至12月20日 北京市城近郊区逐时空气污染监测：SO2、 CO、PM10共3×1200个数据 观象台（54511站）每6小时风速、气温、 露点温度共3×200个数据
8
雾日SO2的“反相”变化
污染物浓度变化 (11月19-24日)
0.800
0.160
0.600
30
湿
25
度
20
15
10
5
0
T-Td20
30
25
T-Td20
20
15
10
5
0
风 速
气 温
Temperature (C)
Wind Speed (m/s)
5
WS20
5
WS20
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
Tmp20
15
10
5
0
-5
-10 -0.200
-0.100
0.000
0.100
0.200
0.300
0.400
Concentration (mg/m3)
20.0
0.400
15.0
10.0 0.200
5.0
0.000
Time: Nov.1st - 7th, 1999
0.0 11
SO2的与其他污染物的同相变化
0.800
SO2 pm10 t-td CO
30.0
concentration (mg/m3) /temperature(C)
0.600
25.0 20.0
0.120
浓度(mg/m3) 浓度(mg/m3)
0.400
0.080
0.200
0.040
0.000 19
20
21
22
pm10
NOx
so2
23
24
Fog time
0.000 日期
9
雾日SO2的“同相”变化
0.500 0.400 0.300 0.200 0.100 0.000
13
PM10 NOx SO2
-0.100
0.000
0.100
0.200
Tmp02 0.300 0.400
Concentration (mg/m3)
Tmp02 15 10 5 0 -5 -10 -15 -0.300 -0.250 -0.200 -0.150 -0.100 -0.050 0.000 0.050 0.100
Concentration (mg/m3)
19
有利和不利于SO2转化的气象条件
湿度Humidity (T-Td, ℃)
风速Wind speed (m/s)
气温(℃) Temperature
有利 Favorable
<7
<2
>4
不利 Unfavorable
>15
>3
<0
20
结论与讨论
北京市秋冬夜间当空气湿度高达T-Td 小 于7℃，地面风速小于2m/s，而气温大 于4℃时，有利于SO2向硫酸盐二次粒子 的转化。 统计估算的转化率为0.012-0.106 mg3h-1，13个时段平均为每小时41%. 若以等当量生成硫酸氨，则可解释约 77%的PM10增量。
13
SO2转化率的统计估算
回归方程：
PM10=0.0304+0.0252*CO (R2=0.71,σ=0.054) SO2= 0.0296+0.0208*CO (R2=0.69,σ=0.047)
转化率估算： SO2:0.012-0.106mgm-3h-1 PM10:0.103-0.211mgm-3h-1
14
15
16
日期
0.120 0.100 0.080 0.060 0.040 0.020 0.000
10
高湿度时段SO2的“反相”变化
0.800
pm10 so2 T-Td CO 30.0
concentration (mg/m3) concentration (mg/m3) /T-Td (C)
25.0 0.600
Wind Speed (m/s)
Humidity in Temperature(C)
PM10 dlt-pm10@02h
SOdlt-SO2@02h
2
25
25
T-Td02
T-Td02
20
20
15
15
10
10
5
5
0
0
WS02
WS02
6
6
5
5
4
4
3
3
2
2
1
1
0
0
15 10
5 0 -5 -10 -15 -0.200
23
气溶胶力学讨论提纲
气溶胶的定义、分类、来源？ 影响气溶胶性质的影响因素的分析 中国地区气溶胶污染特征和来源分析 气溶胶源解析方法 PM10、 PM2.5对呼吸健康的危害影响
1
气溶胶力学讨论提纲
超细微尘粒控制技术的新进展 气溶胶的扩散与沉积 气溶胶的凝并作用机制,强化凝并作用的方法 静风条件下粒子的扩散规律 硫酸盐气溶胶的分布变化规律的研究
21
结论与讨论
更准确地描述SO2向硫酸盐二次粒子的转 化，需要更多的观测数据。温度、湿度 廓线将有助于进一步说明有利和不利的 气象条件。 在迅速下降后， SO2浓度明显地有反弹 式的上升，其原因与机理值得深入探讨。
22
致谢
感谢北京师范大学的夏星辉博士， 与她关于大气化学的讨论非常有益。
谢谢大家！
14
SO2转化率的统计估算
SO2每小时转化率的百分比为10%-67%， 平均41%。此百分比高于北大根据实测 值所推算的2000年夏季转化率12%，而 与其4月雾日的峰值70%左右接近。
假设全部生成硫酸氨粒子，则可解释此时 PM10平均增量的约77%。
15
有利和不利于SO2转化的气象条件
20时至次日02时是SO2转化在秋冬季夜 间最明显的时段. 此时,气温逐渐下降,相对湿度增加,大气层 结趋于稳定. 富含Fe、Mn离子的气溶胶粒子吸湿后粒 径增大,成为SO2液相反映活跃的场所.
Tmp20
15 10
5 0 -5 -10 -0.250 -0.200 -0.150 -0.100 -0.050 0.000 0.050 0.100 0.150
Concentration (mg/m3)
18
有利和不利于SO2转化的气象条件 ----02时气象条件
湿 度
风 速
气 温
Temperature (C)
16
有利和不利于SO2转化的气象条件
为定量描述气象条件的控制作用，分析 了每日20时和02时的SO2转化量/PM10 增加量与此时的地面风速、湿度以及气 温的关系.
17
有利和不利于SO2转化的气象条件 ----20时气象条件
PM10 dlt-pm10@20h
SO dlt-SO22@20h
Humidity in Temperature(C)
2
北京市大气颗粒物细粒子污 染特征和来源分析
李金香 虞统 张红远 （北京市环保监测中心）
王强 （中国气象局培训中心）
3
北京市秋冬季夜间大气SO2转化 率的统计估算和气象条件分析
李金香 虞统 张红远 （北京市环保监测中心）
王强 （中国气象局培训中心）
4
主要内容
问题的提出 数据采集与分析 转化率的统计估算方法和结果 有利和不利于转化的气象条件 结论与讨论
0.400
15.0
0.200
10.0 5.0
0.000
Time: Nov. 21st - 28th, 1999
0.0 12
SO2转化率的统计估算
方法：以CO为预报因子，建立回归方程 选取空气湿度低、SO2，CO和PM10等 污染物间存在正相关的397个小时浓度值 用于预测T-Td〈5，且SO2浓度下降明显 的Βιβλιοθήκη Baidu3个时段的SO2和PM10理论浓度
5
硫酸盐在北京市大气环境研究中 的地位
燃煤依然是北京主要的能量来源，也是 大量大气SO2的来源。
SO2通过气相反应生成SO3（进而生成硫 酸）；又与水有极好的亲和性，通过液 相反应向硫酸根转化。后者生成物有强 的大气光学效应。
6
硫酸盐在北京市大气环境研究中 的重要地位
硫酸盐是大气颗粒物、降水/雾水等干、 湿沉降中重要的物质成分。 PM10是北京市大气环境的首要污染物。 气-粒转化参数对于较准确地模拟和预测 大气颗粒物的浓度、环境影响意义重大。 转化参数？转化条件（湿度，温度）？