Page 253 - 《高原气象》2023年第1期

1 期 张玉洁等：青岛市大气颗粒物污染特征及潜在来源分析 249
升高， 于 22:00 左右达到最高， 但其峰值比早峰值 2017）。青岛市 SO 质量浓度季节日变化呈“单峰”
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低5. 84%~14. 2%。 型［图 4（a）］， 四季的日间浓度均明显高于夜间， 峰
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将 每 小 时 的 PM 2. 5 质 量 浓 度 大 于 75 µg·m 、 值出现在 10:00 左右， 表明周边日间有稳定的 SO 2
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115 µg·m 、 150 µg·m 及以上分别定义为轻度污 排放源， 可能来自对化石燃料有需求的工业企业生
染、 中度污染、 重度及以上污染时次。统计了 2017 产中的排放。秋、 冬季 18:00 以后 SO 质量浓度有
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-2020 年青岛市污染频次的日分布情况［图 3（b）］。 小幅的上升可能来自居民的生活取暖所致。采暖
污染频次日变化与 PM 质量浓度日变化趋势相一 季 SO 日变化曲线较非采暖季波动更明显， SO 质
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致， 峰值出现在 10:00， 该时刻也是各种污染频次均 量浓度季节日变化呈现的冬季最高的变化特点与
最多的时刻， 谷值出现在 17:00。日污染频次峰值 PM 质量浓度日变化冬季最高相一致， 也表明了
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和谷值出现的时间与 PM 质量浓度日变化日间的 冬季燃煤排放对 PM 质量浓度的重要影响。NO 2
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峰值和谷值时间相吻合。表明工业源和交通源对 日变化呈“双峰双谷”型［图 4（b）］， 早、 晚峰值分别
青岛市PM 质量浓度具有较高的贡献。 出现在 08:00 和 20:00， 比 PM 质量浓度日变化的
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PM 的气态前体物 SO 和 NO ， 其作为化石燃 早晚峰值时间略早一点， 进一步表明与交通有关的
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烧和机动车尾气排放污染源的典型标识物， 对 排放对青岛市 PM 发挥着重要的作用， 机动车污
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PM 的来源判断具有一定的指示意义（丁萌萌等， 染排放是其重要的来源之一。
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图4 2017 -2020年青岛市SO（a）和NO（b）质量浓度季节日变化
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Fig. 4 Seasonal diurnal variation of SO （a） and NO （b） mass concentrations in Qingdao from 2017 to 2020
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4. 3 气象要素及逆温层特性与 PM 质量浓度的 释， 温度降低时， 对流减弱， 且易出现逆温层， 污
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相关性 染物难以扩散， 导致污染浓度增大； PM 质量浓度
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在污染排放一定的前提下， 气象要素的变化会 与日降水量呈负相关， 降水加速了大气污染物的湿
引起 PM 质量浓度的升高或降低。气象要素对大 清除， 致使 PM 质量浓度降低； PM 质量浓度与
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气颗粒物的影响主要表现为大气的扩散能力和降 风速呈负相关， 一定范围内随着风速的增大， 污染
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水的沉降能力（宋连春等， 2013； 符传博等， 2016）。 物的扩散速度加快， 而当风速超过3 m·s 后， PM 2. 5
相 关 的 研 究 表 明 ， 风 向（Sun et al， 2014）、 风 速 质量浓度与风速的负相关性不再显著， 因为过大的
（Zhang et al， 2014）、 相对湿度（Sun et al， 2013）以 风速卷起的浮尘也会导致大气中 PM 颗粒物的增
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及降水（栾天等， 2019）等气象要素对大气颗粒物的 多； PM 质量浓度与气压呈正相关， 气压降低时，
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传输、 沉降等影响较为明显。 气流上升， 容易将地面的污染物扩散到高空， 而高
4. 3. 1 气象要素与PM 质量浓度的相关性 压系统下气流下沉， 大气处于稳定状态， 阻碍了污
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利用常规气象观测数据， 对青岛市 2017 -2020 染物的扩散； PM 质量浓度与相对湿度的相关性
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年的 PM 质量浓度与风速、 相对湿度、 日降水量、 不唯一， 相对湿度大于 80% 呈负相关， 相对湿度为
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气温、 气压等气象要素进行了 Pearson 相关性分析 40%~80% 呈正相关， 相对湿度小于 40% 则无显著
（表 2）。PM 质量浓度与气温呈负相关， 地面气温 的相关性。相对湿度越大， 空气中水汽含量越大，
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升高时， 对流活动加强， 有利于污染物的扩散和稀 水分的增加一方面导致 PM 颗粒物密度变小， 另
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