天津近郊农田土壤风蚀及对pm_2c10_的贡献研究

《天津近郊农田土壤风蚀及对pm_2c10_的贡献研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、南开大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、己公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。一学位论文作者签名：王丽年柚田年b月乙日第一章引言第一节研究背景．1．1．1大气颗粒物污染中国环境状况公报表明我国城市大气颗粒物污染非常严重，城市空气质量形势相当严峻，影响空气质量的首要污染物是颗粒物。目前，我国对大气颗粒物污染的监测指标主要有可吸

2、入颗粒物(PMlo)和总悬浮颗粒物(TSP)两种。PMlo是指颗粒物中能够穿过咽喉进入人体肺部的气管，支气管和肺泡的那部分颗粒物，是空气动力学直径小于10um的可吸入颗粒物。大气可吸入颗粒物是城市污染的重要指标，其来源广泛，颗粒物形态各异，成分复杂，对环境和人体健康造成巨大危害。空气颗粒物对环境的影响主要体现在以下几个方面：能见度下降、环境空气混浊、灰霾天气、影响局部环境气温、影响大气与降水酸碱度、气候变化异常、云的形成。大气颗粒物对地球气候系统具有重要的影响，大气颗粒物的气候效应可以分为两类：一是颗粒物的直接气候效应，颗粒物粒子可以通过吸收、散射、反射太阳短波辐射以及大气

3、长波辐射，影响地气系统的辐射收支状况，进而对地球的气候效应产生影响；二是颗粒物的间接气候效应，由于颗粒物粒子在云的形成过程中可以起到凝结核的作用，所以颗粒物粒子可以通过影响云凝结核作用，对云的形成、云滴的大小、云的寿命产生重要影响，进而影响地球气候系统【l】。东亚地区由于自然和人为因素释放出大量矿物气溶胶和人为气溶胶，其中沙尘气溶胶、黑碳气溶胶以及硫酸盐气溶胶已经被认为具有明显的气候效应[21。尽管气溶胶只占大气中很少的一部分，但在城市中对大气光学性质的影响甚至可达99％I引。大气能见度主要是由大气气溶胶对光的散射和吸收效应(统称为消光效应)决定的。在极干净的大气中能见度可

4、达30km以上，而在城市污染大气中能见度可在5km左右甚至更低。在大气气溶胶中，主要是粒径为0．1ima．1．01．tm的颗粒物通过对光的散射而降低能见度【4。5】。PMlo和PM2．5对光的吸收效应通常是使能见度降低的第二大因素。观测结果揭示能见度与PM-o的质量浓度存在着明显的统计负相关关系【6-7】，这表明能见度的降低可能与细颗粒物密切相关。Chan等人在澳大利亚布里斯班的研究表明由颗粒物导致的光散射效第一章引言应与细颗粒物的质量浓度，尤其是其中的煤烟、硫酸盐和非土壤钾的浓度具有很强的相关关系，其平均消光系数占总消光系数的49％t8J。裸土风蚀形成的沙尘天气是中国北方

5、城市颗粒物污染的重要来源，沙尘影响的主要时段会导致总悬浮颗粒物(TSP)浓度上升几十倍【9】，同时也会导致细粒子(PM2．5)浓度明显上升【l01。研究表明受沙尘天气影响，北京地区气溶胶光学厚度(550rim)可由0．05～0．4上升No．3"---'0．5之间【l11。而气溶胶对太阳辐射的这种直接消光作用与细粒子质量浓度密切相关【12．13】。由于颗粒物的存在，直接阻挡太阳光抵达地球表面，形成“遮阳伞”效应，这样使可见光的光学厚度增大，抵达地面的太阳能下降，从而使地面温度降低。资料表明【4】，当PMlo浓度J盘1001．tg／m3时，到达地面的紫外线减少7．5％；当PMl

6、o为6001ag／m3时，到达地面的紫外线减少42．7％；当PMlo为100099／m3时，到达地面的紫外线减少60％。城市颗粒物作为凝结核把水气凝聚成水滴，在热岛辐合上升气流的作用下造成降水。据英国和北美几个城市统计，这些城市的降水量比郊区多。另外，大气颗粒物除了作为云凝结核对云的宏微观特征及云中的化学过程有重要影响外，颗粒物还能影响云下雨水的酸化过程。大气颗粒物污染对人体健康的危害：在全球35个国家和地区进行的研究表明，空气中的颗粒物污染与人体健康存在相关关系，颗粒物对人体健康的影响，主要与其粒径大小及化学成分密切相关。目前已知的可吸入颗粒物对人体的影响至少包括以下几方

7、面：降低心肺功能、心血管病的日死亡率增加、儿童哮喘病比率增加、患癌症比率增加等【l¨61。大气颗粒物对人体健康的影响取决于沉积于呼吸道中的位置，在沉积位置上对组织的影响取决于颗粒物的化学组成。粒径大小决定了其最终沉积于人体的部位：大于10岬粒径的粒子，绝大部分能阻留在鼻腔及咽喉部，据研究，鼻毛滤尘机能约为吸气中颗粒物总量的30．50％。10．71．tm的可进入鼻腔，7．2．5ttm的可进入咽喉，小于2．51．tm的则可深入肺泡并沉积，进而进入血液循环影响肺部健康，导致与心、肺功能障碍有关的疾病(如心血管疾病等)。而