摘要:
负氧离子是以氧气分子吸附负电荷为主的小粒径负离子,具有消烟、除尘、改善空气结构等作用,并对人体具有良好的保健功能,在医学领域享有“空气维生素”的美誉.在环境评价系统中,空气负离子浓度被列为衡量空气质量优劣的重要指标.面对愈加恶化的大气环境,空气负离子浓度受到全社会的高度关注. 本文收集2016~2017年安徽省县气象局、九华山和黄山温泉三个负氧离子浓度在线监测站逐小时数据,由于环境因素(如强雷暴、暴雨等恶劣天气,异物或外界突发干扰等)影响,收集到的原始数据存在部分信号噪声的问题.为了保障数据可用性,本文参考地面气象观测数据质量控制方法和思路,初定对负氧离子浓度资料进行界限值检查和时间一致性检查两步质控.研究结果表明:根据各台站负氧离子浓度概率密度分布情况,能够有效的确定本台站的气候界限值和小时变率界限值;经界限值检查,县气象局、九华山和黄山温泉站分别剔除了18、25和111个错误,明显剔除了负氧离子浓度的异常值;经时间一致性检查,县气象局、九华山和黄山温泉站分别剔除了9、22和29个错误值,解决了相邻时次数据不连续的问题,使得数据更加平滑. 另外,本文对三个台站质控后的负氧离子浓度进行了统计分析.初步统计得到:县气象局、九华山和黄山温泉站的负氧离子浓度平均值分别为372n/cm3、1400n/cm3和1121n/cm3,九华山和黄山温泉两站比县气象局大3-4倍.日变化特征统计得到:三个台站日变化存在差异;县气象局站的负氧离子浓度在凌晨02-06时较高,随后负氧离子浓度降低,在13时出现最高值,可能是此时人流活动较少,且植物光合作用最强产生氧气被电离使得负氧离子浓度出现最高值,11-23时时段负氧离子浓度震荡比较频繁,可能是受人类活动影响,日最大变幅为157n/cm3;九华山站负氧离子浓度日变化震荡频繁,日最大变幅为289n/cm3;黄山温泉站负氧离子浓度呈现夜间高于白天的日变化规律,一天中较高浓度时段出现在01-05时,日平均最大值为1219n/cm-3,随后负氧离子浓度逐渐降低,在16时出现最小值,之后负氧离子浓度又慢慢提高,日最大变幅为178n/cm3.负氧离子浓度等级统计得到:县气象局站负氧离子浓度频率呈现单峰分布,较为集中,峰值出现在201~400n/cm-3,县气象局站负氧离子浓度4级出现的比例为64.3%,3~4级出现的比例为92.3%,所以县气象局站的大气清新指数评价为合格到较好,对人体健康的影响为一般到有利;九华山站负氧离子浓度频率呈现双峰分布,较为分散,峰值分别在901~1200n/cm-3和>1500n/cm-3,九华山站负氧离子浓度1~3级出现的比例为88.9%,其中1级出现的比例为36.6%,所以九华山站的大气清新指数评价为很好到极好,对人体健康的影响为有利到极有利;黄山温泉站负氧离子浓度频率呈现单峰分布,峰值出现在901~1200n/cm-3,黄山温泉站负氧离子浓度1~3级出现的比例为97.6%,所以黄山温泉站的大气清新指数评价为很好到极好,对人体健康的影响为有利到极有利. 该研究后期进一步深入研究负氧离子浓度的影响因子及其预报奠定基础.