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石家庄大气氮氧化物的监测与分析

陈景华  银燕  肖辉  陈魁  匡顺四  吴志会  
【摘要】:使用美国热电公司生产的42I型NO-NO2-NOx高精度分析仪,2010年5月份在石家庄市区的连续观测资料,本文对石家庄市大气中NO,NO2和NOx浓度的逐日变化趋势、日变化趋势以及天气转变过程中的浓度变化进行了分析。分析结果表明,石家庄市大气中的NOx污染较为严重,NOx的最大日平均值可达到108.9×10-9;在NOx污染气体中,NO和NO2都很重要,但NO所占的比例较大,约占NOx的60%,说明NOx污染以NO为主;发现NOx峰值出现的时间间隔约为7天左右,这可能是人类活动的规律性造成的。对一周内的NO,NO2,NOx浓度进行分析,发现NO在一周的中间的时段(周三前后)取最小值,而在一周的两端(周末,周一)达到最大值;NO2则周日取最小值,随后一直缓慢增加,并在周五或周六达到最大,其原因是城市中NO2的源主要为汽车尾气,从周一到周五为上班时间,车流量大,排放大量的NO2不断累积,使得NO2浓度在周五或周六达到最大,而进入双休日以后,路上行驶车辆锐减,NO2排放量减少,大气的清洁能力开始显现作用,造成了NO2浓度在一周的周日前后达到最小值。对不同天气条件下的日变化进行分析,发现晴天与阴天条件下,NOx和NO均在日出时分(早晨6点左右)出现一个峰值,随后浓度开始下降,晴天条件下其在日落(18:00前后)浓度开始回升;而阴天情况下则一直持续为较低的浓度,其中的原因是晴天时边界层发展与阴天不同,晴天时昼夜温差大,而地面在白天被强烈加热,在夜晚易于形成逆温层,造成NOx在夜间累积;阴天条件下NO和NO2的浓度要高于晴天的浓度,原因是晴天光化学反应强烈,消耗了NOx,晴天在中午前后NOx浓度取极小值,原因是此时的光化学反应最为强烈;NO2出现峰值的时间分别为8:00、13:00和20:00,这些时间段正是上下班时间,交通繁忙车流量大,可以判断汽车尾气对NO2的浓度贡献很大。选取一次天气转变过程中NO、NO2和NOx的浓度进行分析,发现降水能有效的降低大气中NO、NO2和NOx的浓度,其原因是NOx可溶于水,有降水形成时,大气中的NOx溶于雨水降落到地面,使大气中NOx浓度下降;在宏观天气转变期间(晴→阴,阴→晴),NO浓度基本保持不变,期间NOx与NO2的变化趋势一致。

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