降雨對(duì)大氣顆粒物和氣態(tài)污染物的清除效率及機(jī)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(dòng)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(duì)人體和環(huán)境的危害巨大，這幾種污染物已經(jīng)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(wèn)題是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。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(duì)氣態(tài)污染物的清除效率以及機(jī)制，而從緩解南昌市新城區(qū)的環(huán)境問(wèn)題，

2、本項(xiàng)目在南昌大學(xué)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(jìn)行采樣研究。研究通過(guò)對(duì)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(duì)這幾種氣態(tài)污染物的去除效率，以及各項(xiàng)氣象因素對(duì)去除效率的影響，本次研究主要獲得了以下成果。
　　（1）在降雨期間采樣點(diǎn)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P(guān)H的平均值為4.41，降雨的酸性強(qiáng)，而且酸性降雨的頻率高，空氣污染較為嚴(yán)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(guò)后采樣點(diǎn)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(zhì)量有所好轉(zhuǎn)。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(shì)。在同一場(chǎng)降雨中三種氣態(tài)污染物的降雨清除效率變化趨勢(shì)是一樣的，

4、降雨對(duì)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(guān)的關(guān)系。
　?。?）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(guān)系，當(dāng)降雨量小于1mm時(shí)的微量降雨時(shí)，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(shì)，在前兩日降雨對(duì)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(duì)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(guān)系數(shù)很小，降水清除效率與溫度不相關(guān)。三種氣態(tài)污染物的降雨清除效率和壓強(qiáng)成負(fù)相關(guān)的關(guān)系，壓強(qiáng)越小降雨對(duì)這三種污染物的清除效率越高。降雨對(duì)三種氣態(tài)污染物的清除效率和大氣相對(duì)濕度呈正相關(guān)的關(guān)系，大氣相對(duì)濕度越大，越有利于降雨對(duì)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(duì)三種氣態(tài)污染物的清除，他們之間呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)的關(guān)系?？諝庵械亩趸?、二氧化氮、氨氣是通過(guò)降雨的吸收作用而進(jìn)入到雨水

6、中被清除的。降雨對(duì)氣態(tài)污染物的吸收作用包括物理吸收和化學(xué)吸收。
　　（4）TSP降雨清除效率的影響因素：降雨對(duì)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(chǎng)降雨中降雨對(duì)TSP的清除效率大于降雨對(duì)二氧化硫、二氧化氮、氨氣的清除效率。一般來(lái)說(shuō)降雨量越大越顆粒物會(huì)越多的進(jìn)入到雨水中，他們之間呈正相關(guān)關(guān)系。在連續(xù)降雨期間，前兩天降雨對(duì)TSP的清除效率高，后兩天清除效率低。由于風(fēng)速等其他因素影響，T

7、SP的降水清除效率與溫度不相關(guān)。TSP的降雨清除效率和壓強(qiáng)成負(fù)相關(guān)的關(guān)系。TSP的降雨清除效率與大氣相對(duì)濕度呈正相關(guān)的關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.2993。TSP的降雨清除效率和雨水pH值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
　　（5）布朗擴(kuò)散、方向攔截、慣性碰撞、熱致電泳、擴(kuò)散電泳和電力機(jī)制作用等是降雨清除空氣中氣溶膠粒子的主要方式，通過(guò)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(duì)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(huì)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(duì)氣溶膠粒子的清除機(jī)制主要是擴(kuò)散和遷移，降雨對(duì)其的清除效率隨著降雨的進(jìn)行會(huì)逐漸降低，最后基本對(duì)氣溶膠粒子基本上沒(méi)有清除作用了。
　?。?）中強(qiáng)降雨對(duì)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(duì)這些污染物也有較為明顯的去除效果，