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1、摘 要：以空氣中可吸入顆粒物（pm10和pm2.5）為研究對象，分析冬季顆粒物垂直方向上的變化規(guī)律，結(jié)果表明，空氣中可吸入顆粒物pm10質(zhì)量濃度隨高度增加總體上呈下降趨勢，較小的顆粒物pm2.5質(zhì)量濃度隨高度增加總體上呈上升趨勢。關(guān)鍵詞：高層建筑；顆粒物；垂直分布中圖分類號：x513 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a大氣中可吸入顆粒物是人類面臨最重要的污染物，多數(shù)以10 m 以下粒徑長期飄浮在大氣中。這些顆粒物不僅對人體呼吸系統(tǒng)具有刺激作用，還攜帶細(xì)菌微生物、病毒和致癌物侵入人體內(nèi)，危害人體健康1。本文將根據(jù)城市高層建筑不斷涌現(xiàn)的特點，選擇高層建筑的代表性監(jiān)測點位，研究沈陽市冬季高層建筑周邊大氣顆粒污染物垂直分2、布特征，該研究的成功實施將對城市高層建筑大氣污染防治及環(huán)境管理具有一定的指導(dǎo)作用和重要的現(xiàn)實意義。1 材料與方法1.1 采樣點環(huán)境狀況選擇沈陽市幸福島小區(qū)位于北二東路南側(cè)和興工北街東側(cè)交匯處1座高27層約81 m 高層住宅樓，華泰新都小區(qū)位于華山路南側(cè)和淮河街東側(cè)交匯處1座高24層約72 m 高層住宅樓。研究區(qū)顆粒物來源主要為汽車排放和大氣擴(kuò)散。1.2 采樣點設(shè)置幸福島小區(qū)共選取5個采樣點，分別在1 樓（3 m）、10 樓（30 m），15 樓（45 m），20 樓（60 m），27 樓（81 m）的樓梯間的窗口處。華泰新都小區(qū)共選取5個采樣點，分別在1 樓（3 m）、5 樓（15 m），103、 樓（30 m），17 樓（51 m），24 樓（72m）的樓梯間的窗口處。1.3 指標(biāo)和頻率監(jiān)測指標(biāo)：pm10、pm2.5；監(jiān)測頻次：選擇冬季采暖期進(jìn)行監(jiān)測，每個點位測量4次，取平均值進(jìn)行分析。1.4 儀器顆粒物監(jiān)測儀器為北京綠林創(chuàng)新數(shù)碼科技有限公司生產(chǎn)的微電腦激光粉塵儀ld5c（b），靈敏度 0.001mg/m3。2 結(jié)果與分析2.1 pm2.5隨高度變化分析對2棟樓10個監(jiān)測點位統(tǒng)計，pm2.5結(jié)果如圖1所示。冬季幸福島小區(qū)pm2.5隨高度增加，呈上升趨勢，在330 m 之間，pm2.5 隨高度變化不明顯，而超過30 m 后，pm2.5隨高度增加較快，當(dāng)高度為81 m 時，其質(zhì)量濃度達(dá)到4、最高值。冬季華泰新都小區(qū)pm2.5隨高度增加，呈上升趨勢，在315 m 之間，pm2.5 隨高度變化較明顯，而超過15 m 后，pm2.5隨高度增加趨于平緩，當(dāng)高度為51 m 時，其質(zhì)量濃度達(dá)到最高值，5172 m之間pm2.5隨高度增加略呈下降趨勢，但本次監(jiān)測總體呈上升趨勢。以上2種現(xiàn)象可能與低空容易受周圍其他建筑物阻擋影響有關(guān)，高空接受的空氣面較大，大氣湍流交換和垂直擴(kuò)散能力較強，有利于周圍pm2.5擴(kuò)散和遷移，導(dǎo)致高空中的pm2.5質(zhì)量濃度較大。由于pm2.5與本身的特征和環(huán)境條件關(guān)系密切，尤其是與本身的質(zhì)量和風(fēng)速、濕度關(guān)系密切，這種顆粒物與空氣對流等氣象要素的關(guān)系，在以往的研究中也有類5、似的結(jié)果2。由于受研究條件的限制，81 m以上空氣中的pm2.5質(zhì)量濃度變化規(guī)律尚不清楚，需要進(jìn)一步研究。2.2 pm10隨高度變化分析對兩棟樓10個監(jiān)測點位統(tǒng)計，pm10結(jié)果如圖1所示。冬季幸福島小區(qū)pm10隨高度增加，呈下降趨勢，在330 m之間，pm10隨高度變化不明顯，而超過30 m 后，pm10降低較大，當(dāng)高度為81 m時，其質(zhì)量濃度達(dá)到最低值。冬季華泰新都小區(qū)pm10隨高度增加，總體呈下降趨勢，在351 m 之間，pm10質(zhì)量濃度隨高度增加而減小，當(dāng)高度為51 m 時，其質(zhì)量濃度達(dá)到最低值，而超過51 m后，pm10隨高度增加趨于上升趨勢。以上2種現(xiàn)象可能與pm10較重有關(guān)，易受重6、力影響。劉昌偉等2指出在056 m之間時，pm10大致隨高度增加而減小，這種現(xiàn)象與大氣的垂直擴(kuò)散分布能力和顆粒物的性質(zhì)有關(guān)，也與氣象要素（風(fēng)速、濕度、氣壓）關(guān)系密切，尤其垂直高度上的風(fēng)速變化是導(dǎo)致pm10垂直差異的重要因素。李沐珂等認(rèn)為3隨風(fēng)速的提高，在一定高度內(nèi)pm10濃度逐漸降低。此次垂直高度監(jiān)測僅限于81m以內(nèi)，81 m以上空氣中的pm10質(zhì)量濃度變化規(guī)律尚不清楚，需要進(jìn)一步研究。圖1 冬季pm2.5與pm10隨高度變化規(guī)律3 結(jié)論冬季空氣中可吸入顆粒物pm10質(zhì)量濃度隨高度增加總體上呈下降趨勢，較小的顆粒物pm2.5質(zhì)量濃度隨高度增加總體上呈上升趨勢，這種現(xiàn)象可能與大氣的垂直擴(kuò)散分布能7、力和顆粒物的性質(zhì)有關(guān)，pm10較重，易受重力影響，pm2.5較輕，風(fēng)力對其影響較大有關(guān)；也與氣象要素關(guān)系密切，尤其垂直高度上的風(fēng)速變化是導(dǎo)致pm2.5和pm10垂直差異的重要因素。本研究僅對沈陽市冬季2個地點進(jìn)行監(jiān)測分析，不足以全面衡量沈陽市高層建筑垂直分布特征，為了更加充分反映區(qū)域內(nèi)顆粒物的污染特征，今后需要增加監(jiān)測點位和監(jiān)測時間。參考文獻(xiàn)1周學(xué)華，王哲，郝明途.濟(jì)南市春季大氣顆粒物污染研究j.環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2008，28（4）：755-763.2劉昌偉，趙勇，苗蕾，等.城市高層建筑大氣顆粒物污染和噪聲垂直分布特征j.生態(tài)環(huán)境學(xué)報，2009，18（5）：1793-1797.3李沐珂，沈振興，李旭祥，等.西安市可吸入顆粒物污染水平及其與氣象條件的關(guān)系j.過程工程學(xué)報，2006，6（2）：15-19.作者簡介：姜秋俚（1981-），男，滿族，遼寧本溪人，工程師，博士研究生在讀，研究方向：環(huán)境監(jiān)測。