沙尘天气对兰州市大气污染物置换和叠加作用

来源：中国环境科学杂志2018年第5期北京时间：

作者：刘筱冉, 王金艳, 邱继勇, 李全喜, 董继元, 魏林波

单位：1. 兰州大学大气科学学院, 甘肃 兰州 730000;2. 兰州大学, 半干旱气候变化教育部重点实验室, 甘肃 兰州 730000;3. 中国人民解放军95871部队, 湖南 衡阳 421000;4. 兰州大学公共卫生学院, 甘肃 兰州 730000

摘要：本文分析了2014~2015年兰州市春季沙尘天气期间颗粒污染物PM10、PM2.5及气态污染物SO2、NO2、CO和O3质量浓度的演变规律.结果表明，沙尘天气造成PM10和PM2.5浓度上升，而SO2、NO2和CO浓度表现为降低（置换型）或升高（叠加型），O3浓度受沙尘天气影响不明显.置换型的PM10和PM2.5平均质量浓度分别为1086.9和286μg/m3，SO2、NO2和CO平均质量浓度分别为16.7、41.0和1.02×103μg/m3.叠加型的PM10和PM2.5平均质量浓度分别为383.2和116.2μg/m3，SO2、NO2和CO平均质量浓度分别为24.5、49.1和1.19×103μg/m3.置换型的PM10和PM2.5平均质量浓度分别为叠加型的2.8和2.4倍，叠加型的SO2、NO2和CO平均质量浓度分别为置换型的1.47、1.2和1.17倍.置换型对应的气象条件为近地面东北方向大风、显著降温和高压，即强冷空气活动时，PM10和PM2.5浓度上升，而SO2、NO2和CO浓度显著减小，沙尘源地主要为塔克拉玛干沙漠和青藏高原北部地区，影响气流多为1500~6000m高空西北气流.叠加型则为近地面东北风向弱风，气温和气压无明显波动，即弱冷空气活动时，初期PM10和PM2.5浓度上升，同时SO2、NO2和CO浓度略下降，而后PM10和PM2.5维持高值时SO2、NO2和CO浓度亦上升，沙尘源地主要为巴丹吉林沙漠，影响气流多为1500m以下低空西北气流.

关键词：沙尘天气,兰州市,大气污染物,置换,叠加

基金资助：国家自然科学基金资助项目（41575138）；国家自然科学基金青年项目（41505083）；兰州大学中央高校基本科研业务费专项资金项目（lzujbky-2017-68）；甘肃省自然科学基金（1506RJZA208）