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1、,兰州市城区大气污染现状,学生：白 杨 专业：环境工程 指导老师：陈建平 研究方向：大气污染控制工程,兰州市的概况及研究目的,资料来源及处理,结果分析与讨论,5,1,2,3,5,4,结论,一.兰州市的概况及研究目的,1.兰州市的概况兰州市是甘肃省的省会,西北工业重镇。位于青藏高原东北侧的黄河河谷盆地,南北两侧群山环抱(南面皋兰山海拔2129m,北面九州台2067m),东西两侧峡口狭窄,是我国典型的山地城市。城市建成区面积约为169km2, 4个区人口190万人左右。随着社会经济的持续快速发展和能源消耗的迅速增加,兰州市面临的环境压力越来越大,尤其是城区大气污染问题日益突出。现阶段,我国正处在西
2、部大开发的关键时期,而兰州市作为西北重镇,在西部大开发中扮演着经贸中心、工业中心、交通与信息中心和技术创新中心的重要角色。为把握好这一契机,利用一切有利条件,实现经济社会的平稳健康发展和居民生活水平的快速稳步提高,更好地发挥兰州在西北经济建设中的凝聚、组合和带动作用,改善兰州市的空气质量就显得尤为重要。 2.研究目的本文根据兰州市20022009年间大气质量常规监测数据分析了兰州市大气污染现状及特征,并对其成因和防治对策作了初步的分析和探讨。,三.结果分析与讨论,三.结果分析与讨论,图1 兰州市PM10、SO2、NO2年均浓度变,大气污染现状 1.大气污染物浓度年际变化 表1 3种主要大气污染
3、物年均浓度统计表(mg/m3),二.资料来源及处理,资料的来源兰州市有两个空气自动监测站,一个是位于西固三类区的兰炼宾馆,另一个是位于城关区的生物制品研究所。本文所用资料来源于这两个空气自动监测站20022009年的常规监测数据。数据处理本文采用数理统计的方法进行计算,将兰炼宾馆和生物制品所的3种主要大气污染物的常规监测数据进行算术平均,分别得PM10、SO2、NO2的年平均和季平均浓度,并借助Excel作相关图表进行分析。,1,1,2,结合表1、图1可以看出, 20022009年8a中,兰州市城区PM10年均浓度变化可分为3个阶段:其一, PM10年均浓度在20022005年呈现明显的逐年下
4、降趋势,由2002年的0.199mg/m3下降到2005年的0.157mg/m3,年均下降0.014mg/m3;其二,到2006年又急剧上升到0.192mg/m3,与2002年的最高浓度基本持平;其三,在2007年和2008年又下降到最近8a的相对低值,分别为0.129mg/m3和0.132mg/m3,而在2009年又出现较强的反弹。总体来看, 2002 2009年8a中,PM10年均浓度均超过国家GB3095-1996环境空气质量标准2级标准,说明兰州市城区大气污染物主要为PM10。在2006年之所以会出现强烈反弹,主要是受沙尘暴及浮尘天气的影响。2006年,兰州市出现沙尘暴及浮尘天气13次
5、,与上年相比增加8次之多,最严重时PM10浓度为5.254mg/m3,是上年度的5.5倍,严重影响了兰州市空气质量。而2009年之所以出现较大反弹, PM10浓度比上年上升了13.6%。分析其原因,一方面是由于该年沙尘暴及浮尘天气的强度相对较强的缘故, 2009年共发生5次沙尘暴及浮尘天气,分别为2月1次、3月3次、4月1次,其中有4次沙尘暴的可吸入颗粒物浓度最高值1mg/m3,最大浓度达3.966mg/m3; 2008年同期只有2次,沙尘暴的浓度最高值1mg/m3,最大,浓度达1.049mg/m3;另一方面是由于“西热东输工程”、“天然气管网工程”和城区“污水全收集全处理”工程的全面启动,道
6、路开挖铺设管道,从而造成了扬尘,导致可吸入颗粒物的增加.。 从SO2年均浓度变化情况来看, 20022009年8a中,兰州市城区SO2年均浓度在前5a总体上呈现明显的下降趋势,由2002年的0.080mg/m3下降到2006年的0.057mg/m3,首次达到国家GB3095-1996环境空气质量标准2级标准。而在最近3a里,除2008年出现较大反弹外, 2007年和2009年均稳定在2006年的水平上,均达到国家GB3095-1996环境空气质量标准2级标准。从NO2年均浓度变化情况来看, 20022009年8a中,兰州市城区NO2年均浓度在前4a呈现逐年下降趋势,由2002年的0.057mg
7、/m3下降到2005年的0.038mg/m3,首次达到国家GB3095-1996环境空气质量标准2级标准;而最近4a,NO2年均浓度在2005年的基础上总体上有较大幅度的增加,且呈现稳定的波动变化,其波动范围在0.0400.055mg/m3,均超过国家GB3095-1996环境空气质量标准2级标准,尤其在2006年和2008年, NO2年均浓度分别高达0.052mg/m3、0.055mg/m3,分别超出国家GB3095-1996环境空气质量标准2级标准0.012mg/m3、0.015mg/m3。,2.大气污染的成因分析,地理与气候因素 (1)静风和逆温频率高兰州是典型的山地城市,河谷盆地内气流
8、闭塞,其主导风向为东北风,频率为37.1%,全年静风和小风日数占60%以上特别是在冬季,静风频率高达81.7%左右;兰州城区的逆温层结构比较特殊,逆温层厚,强度大,而且底部低。由于静风和逆温频率高,造成兰州市大气的稳定度较高,不利于污染物的稀释和扩散,从而造成严重的大气污染。 (2)干旱少雨兰州市地处内陆,大陆性季风气候明显,气候干燥,是典型的半干旱内陆区。兰州市年均降水量少(约360mm),且季节分布不均匀,特别是春、冬季降水少,不利于污染物的稀释和沉降;同时,气候干旱不利于植物生长,地表植被覆盖率不高也不利于污染物的净化。 (3)自然降尘量大,春季沙尘暴和浮尘天气频发兰州市地处黄土高原,位
9、于河西走廊下流,气候干旱,植被稀疏。位于兰州北边的九洲台是全国乃至世界风成黄土层最厚的地区,再加上河西地区沙尘暴频发,从而造成严重的自然降尘。兰州春季是兰州市沙尘暴的多发期,其中4月份出现最多,而浮尘天气一年四季都会出现从而导致PM10浓度偏高,严重影响兰州市的空气质量。沙尘暴高峰期,带来比平日高出数倍甚至数十倍的沙尘,致使PM10浓度迅速升高,空气质量严重恶化。,污染源分析 (1)工业污染表5为兰州市20022009年工业废气(SO2、NOX、烟尘粉尘)排放总量情况。结果表明近8a来兰州市工业废气年均排放总量达到13.1万t之多,计算得出,兰州市1km2的大气污染物排放量高达10000kg/
10、h以上,而兰州市整个城区的大气环境容量大约为30004000kg/h,由此可见,近8a兰州市工业大气污染物排放强度高达大气环境容量的3倍左右,工业污染源对兰州市大气污染的贡献作用巨大。,表5 兰州市20022009年工业废气排放总量,（2）交通污染与其他城市一样,兰州市也同样存在着机动车尾气造成大气污染加剧的严峻问题。随着兰州市机动车数量的突飞猛进,机动车尾气污染问题日益突出,对空气质量的影响也越来越大。2002年兰州市的机动车保有量为165万辆,截至2009年年底,机动车已达33.2万辆之多,相比2002年翻了一番。20022009年8a间,兰州市机动车年均增长率高达10.5%。机动车尾气排
11、放的主要污染物为CO、HC、NOX,其大气分担率分别达到71.8%、72.9%和33.8%。随着机动车数量的不断攀升,而研制节能环保型机车和使用清洁能源的步伐相对较慢,加上兰州城区受狭长地形的限制,城市交通道路的发展跟不上机动车的增长速度,城区车辆拥挤、交通堵塞现象时有发生,造成大气中NOX含量增加, NOX浓度升高,导致空气质量恶化。 (3)采暖污染源及其他污染源兰州市的采暖期为每年的1、2、3、11、12月份,在此期间,供热企业的锅炉满负荷运转,燃煤量急剧增加, SO2和烟尘污染物也相应大量增加。而在此期间,兰州市静风频率和逆温频率犹高,不利于污染物的稀释和扩散。从而加剧了1、4季度的大气
12、污染。,四.结论,(1) 兰州市3种主要大气污染物中, PM10污染程度居首, SO2污染和NO2污染亦较为严重,且PM10的污染程度明显高于SO2和NO2。20022009年8a间, PM10年均浓度均超出国家GB3095-1996环境空气质量标准2级标准, SO2年均浓度仅在2006年、2007年和2009年达到国家GB3095-1996环境空气质量标准2级标准,而NO2年均浓度则仅在2005年达到国家GB3095-1996环境空气质量标准2级标准。(2) 20022009年,兰州市城区的PM10年均浓度总体上呈下降的趋势,说明兰州市城区的PM10污染程度总体上有所减轻。但在2006年和2
13、009年亦出现反弹,其中2006年主要是受沙尘暴和浮尘天气的强烈影响,而2009年则是受沙尘暴和浮尘天气以及由于道路开挖而引起扬尘的共同影响; SO2年均浓度在前5a呈现明显的下降趋势,而最近3a除了2008年出现较大反弹外, 2007年、2009年均稳定在2006年的水平上。这说明近8来兰州市城区的SO2污染程度总体上有所减轻并趋于稳定; NO2年均浓度在前4a呈现逐年下降的趋势,而在近4a呈现稳定的波动变化,且在2005年的基础上有较大幅度的增加。这说明兰州市城区的NO2污染程度近4a来有所加剧,应当引起高度重视。,(3)兰州市大气污染存在明显的季度变化规律, PM10浓度的季度变化呈V型, 1、4季度最高,2季度次之, 3季度最低,峰值为1季度; SO2和NO2浓度的季度变化均呈U型, 1、4季度明显较高, 2、3季度则相对较低,其峰值则分别为1季度和4季度。之所以出现这种明显的变化特征,在1、4季度污染最为严重,一方面是由于采暖期大气污染物排放急剧增加的原因,同时也受到冬季静风和逆温频率高、降水少、植被状况差等因素的综合影响;而在2、3季度污染相对较轻,其中3季度最轻,这主要得益于在此期间大气污染物排放相对较少,气象、气候条件相对较好和植被状况较好等因素。因此,防治兰州市的大气污染,关键是要抓好1、4季度的大气污染防治工作。,Thank You! 谢谢老师！,
