论文部分内容阅读
本研究于2010年冬季和春季对我国大气污染严重、人口稠密的华北平原和环渤海地区的典型代表城市济南开展了五种典型的室内环境下,使用宽范围颗粒物粒径谱仪针对粒径范围10nm至10μm的大气颗粒物数浓度粒径的观测,以期能针对性地考察济南室内环境颗粒物的浓度特征。五个采样点(超市、商业办公室、食堂、教室、学生办公室)的平均数浓度分别为14917个/cm3、11810个/cm3、4968个/cm3、10389个/cm3和12431个/cm3。颗粒物均主要分布在爱根模态,占总颗粒物数量的60%左右。和国外一些国家相比,我国的颗粒物数浓度和国外相当,但质量浓度却高一个数量级,这主要是由于颗粒物数量的分布决定的。五个采样点颗粒物的表面积浓度主要分布在积聚模态,均可占70%以上。冬季室内颗粒物总表面积浓度远远大于春季,室内空气水平明显较差。五个采样点的体积浓度主要分布在积聚模态,且冬季较春季更高。这是由于在冬季室外高积聚模态颗粒物污染的情况下,体积浓度在粗粒子模态内的分布非常有限,说明室内人为机械活动的影响较小;而在春季,空气中积聚模态颗粒物浓度有所降低的条件下,室内人为机械活动的贡献明显升高;教室内部粉笔的使用使颗粒物体积浓度在积聚模态和粗粒子模态的分布相当。五个采样点颗粒物数浓度和相关污染气体的日变化曲线有明显差异,这是由于不同采样点室内颗粒物排放源不同,室外环境也不同。超市无明显室内源,室内颗粒物浓度主要受室外影响,凝结核模态颗粒物受室外成核的控制,在正午最高;而爱根模态颗粒物在8点和18点前后有明显交通峰。办公室内颗粒物总体也受室外控制,凝结核模态颗粒物在正午达到峰值,爱根模态颗粒物有明显交通峰;但由于办公室内部偶有吸烟的情况,导致50~200nm颗粒物浓度在10点到11点仍然升高。食堂内部颗粒物来源复杂,主要是烹饪对颗粒物有明显影响。在此影响下,除早晚交通峰外,在早中晚也形成烹饪而导致的峰,且在早晚和交通峰重叠。教室内部颗粒物污染主要受室外控制。而由于采样期间为国家法定假日,人们出行习惯有了明显改变,爱根模态只在下午出现单一的交通峰。办公室采样期间,由于特殊的外界天气条件,室内空气中爱根模态浓度高且稳定,交通源对颗粒物数浓度起反作用。不同室内环境可能有不同的室内源,并对室内环境颗粒物污染特征起到不同程度的影响。超市内部的人员流动和卫生打扫虽然可以使粗粒子模态颗粒物体积浓度提升5-7倍,但对颗粒物总体积浓度贡献不大;办公室内部打印机的使用可瞬间释放高浓度粒径在20nm附近的颗粒物,对人体危害较大;吸烟可明显改变室内颗粒物的数浓度粒径分布和体积浓度分布,严重影响室内空气质量并持续若干小时。在无明显颗粒物污染源的室内,其空气颗粒物污染特征和室外基本一致,所以室外颗粒物污染特征的改变会影响室内。实验观测到的室内颗粒物增长现象实际是由室外大气中硫酸蒸汽的凝结导致,其增长速率为3.4nm/h,属于正常增长速率。在低湿度和高风速的极端天气条件下,新粒子生成控制大气环境中的爱根模态颗粒物,并使之在高浓度下达到动态平衡,交通源在其中起反作用。