降雨對大氣顆粒物和氣態(tài)污染物的清除效率及機制.pdf

1、隨著南昌工業(yè)和科技不斷的發(fā)展以及人類活動的影響，目前南昌的環(huán)境每況愈下，居住環(huán)境中的二氧化硫、二氧化氮、總懸浮顆粒物(TSP)等污染物對人體和環(huán)境的危害巨大，這幾種污染物已經引起了人們的高度重視。如何降低這幾種污染物在空氣中的濃度，從而緩解空氣污染的問題是一項艱巨的任務。很多研究表明降雨是二氧化硫、二氧化氮、總懸浮顆粒物(TSP)濃度降低的主要途徑。為了探討南昌市新城區(qū)降雨對氣態(tài)污染物的清除效率以及機制，而從緩解南昌市新城區(qū)的環(huán)境問題，

2、本項目在南昌大學前湖校區(qū)環(huán)境樓樓頂從2014年9月至2015年1月中降雨、二氧化硫、二氧化氮、氨氣以及TSP進行采樣研究。研究通過對比雨前雨后空氣中二氧化硫、二氧化氮、總懸浮顆粒物(TSP)的濃度，從而得到降雨對這幾種氣態(tài)污染物的去除效率，以及各項氣象因素對去除效率的影響，本次研究主要獲得了以下成果。
　?。?）在降雨期間采樣點二氧化硫的平均濃度為35.12μg/m3，二氧化氮平均濃度為46.50μg/m3，氨氣平均濃度為58.4

3、8μg/m3，TSP的平均濃度為85.48μg/m3。降雨PH的平均值為4.41，降雨的酸性強，而且酸性降雨的頻率高，空氣污染較為嚴重。二氧化硫、二氧化氮、氨氣、TSP四種污染物的濃度都表現(xiàn)為秋季高冬季低。
　?。?）降雨過后采樣點空氣中二氧化硫、二氧化氮、氨氣的濃度基本上都有所下降，空氣質量有所好轉。三種氣態(tài)污染物降雨清除效率有明顯的季節(jié)性變化，都呈現(xiàn)出秋高冬低的趨勢。在同一場降雨中三種氣態(tài)污染物的降雨清除效率變化趨勢是一樣的，

4、降雨對氨氣的清除效率大于二氧化硫、二氧化氮的降雨清除效率、二氧化硫、二氧化氮的降雨清除效率與氨氣的降雨清除效率呈正相關的關系。
　　（3）二氧化硫、二氧化氮、氨氣三種氣態(tài)污染物的降雨清除效率和降雨量之間呈現(xiàn)正線性關系，當降雨量小于1mm時的微量降雨時，污染物的濃度不減反而增大。三種污染物在連續(xù)降雨期間濃度都表現(xiàn)出逐日降低的趨勢，在前兩日降雨對這三種污染物的清除效率較高，后面兩天即使有降雨污染物的濃度也基本上不變，降雨對污染物的清除

5、效率很低。三種氣態(tài)污染物的降雨清除效率與溫度的相關系數(shù)很小，降水清除效率與溫度不相關。三種氣態(tài)污染物的降雨清除效率和壓強成負相關的關系，壓強越小降雨對這三種污染物的清除效率越高。降雨對三種氣態(tài)污染物的清除效率和大氣相對濕度呈正相關的關系，大氣相對濕度越大，越有利于降雨對這三種氣態(tài)污染物的清除作用。降雨的pH值越低越有利于降雨對三種氣態(tài)污染物的清除，他們之間呈現(xiàn)負相關的關系?？諝庵械亩趸?、二氧化氮、氨氣是通過降雨的吸收作用而進入到雨水

6、中被清除的。降雨對氣態(tài)污染物的吸收作用包括物理吸收和化學吸收。
　　（4）TSP降雨清除效率的影響因素：降雨對TSP的清除效率在-0.6％-46.07%之間變化，平均清除效率為12.49%。在同一場降雨中降雨對TSP的清除效率大于降雨對二氧化硫、二氧化氮、氨氣的清除效率。一般來說降雨量越大越顆粒物會越多的進入到雨水中，他們之間呈正相關關系。在連續(xù)降雨期間，前兩天降雨對TSP的清除效率高，后兩天清除效率低。由于風速等其他因素影響，T

7、SP的降水清除效率與溫度不相關。TSP的降雨清除效率和壓強成負相關的關系。TSP的降雨清除效率與大氣相對濕度呈正相關的關系，相關系數(shù)為0.2993。TSP的降雨清除效率和雨水pH值呈負相關關系。
　?。?）布朗擴散、方向攔截、慣性碰撞、熱致電泳、擴散電泳和電力機制作用等是降雨清除空氣中氣溶膠粒子的主要方式，通過這幾種作用碰并大氣中的氣溶膠粒子，從而使污染物被降雨清除。在連續(xù)降雨期間，降雨的前期，空氣中大粒子的濃度高，降雨對氣溶膠粒

8、子的清除以慣性碰撞為主，所以在連續(xù)降雨的前兩天氣溶膠粒子的降雨清除效率很高，氣溶膠粒子在空氣中的濃度會急速下降。在降雨的后幾天，隨著氣溶膠粒子濃度的下降，粒子的粒徑不斷減小，降雨對氣溶膠粒子的清除機制主要是擴散和遷移，降雨對其的清除效率隨著降雨的進行會逐漸降低，最后基本對氣溶膠粒子基本上沒有清除作用了。
　?。?）中強降雨對大氣中的SO2、PM10和PM2.5都有明顯的去除效果。大于1mm的小雨對這些污染物也有較為明顯的去除效果，