克拉瑪依市PM2.5污染狀況分析及對空氣環(huán)境質(zhì)量評價的影響

吳 雷

（克拉瑪依市環(huán)境科研監(jiān)測中心站，新疆克拉瑪依834000）

國家環(huán)境監(jiān)測總站制定的《中國環(huán)境監(jiān)測總站“十二五”發(fā)展規(guī)劃》已將PM2.5納入例行監(jiān)測。新增加PM2.5監(jiān)測必然會對現(xiàn)在的城市空氣質(zhì)量評價結(jié)果產(chǎn)生影響。本文通過分析PM2.5和PM10之間的濃度關系，預測克拉瑪依市全年PM2.5的濃度范圍，對空氣環(huán)境質(zhì)量進行重新評價，將評價結(jié)果與引入PM2.5評價前的評價結(jié)果進行比較和分析。

1 試驗資料與方法

1.1 儀器與方法

監(jiān)測儀器為大西比4000系列7201型懸浮顆粒物分析儀。檢測方法：β射線法，量程：0～10mg／m3；分辨率：±0.002mg／m3。監(jiān)測方法按照《環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（HJ／T193－2005）執(zhí)行。監(jiān)測地點選在長征新村空氣環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測子站，監(jiān)測時間為2012年1月1日至2月29日，監(jiān)測項目為PM2.5和PM10。

圖1 長征新村空氣環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測子站PM2.5和PM10濃度隨時間變化圖

1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

監(jiān)測期間PM2.5和PM10濃度隨時間的變化見圖1。由圖1可見，PM2.5日均濃度范圍為0.040～0.131mg／m3，平均0.073mg／m3，PM10日均濃度范圍為0.025～0.152mg／m3，平均0.062mg／m3。

2 結(jié)果與討論

2.1 PM2.5和PM10濃度的相關性分析

在我國，一些城市，如北京、濟南、長春等城市進行了大量的PM2.5和PM10濃度相關性研究［1－3］。研究結(jié)果表明，PM2.5和PM10具有較好的統(tǒng)計相關性。從圖1可以看出，PM2.5和PM10濃度變化趨勢基本一致。PM2.5濃度占PM10濃度的比例為10%～100%，其中有77.1%的數(shù)據(jù)在75%～100%。采用回歸分析的方法對分析結(jié)果進行統(tǒng)計檢驗，從而得到兩種污染物濃度之間的相關性。分析結(jié)果見圖2。回歸方程為：y＝0.637 5x＋0.015 4，相關系數(shù)為0.786 8?？梢哉J為PM2.5濃度和PM10濃度之間呈高度線性相關。

圖2 PM2.5和PM10之間的濃度關系圖

2.2 克拉瑪依市2011年全年PM2.5濃度

利用回歸方程，根據(jù)克拉瑪依市全市2011年PM10的監(jiān)測數(shù)據(jù)測算全年PM2.5濃度，測算結(jié)果見圖3，濃度范圍為0.031～0.193mg／m3，平均0.059mg／m3。

圖3 2011年全年PM2.5濃度變化圖

2.3 空氣環(huán)境質(zhì)量評價

在PM2.5不參與評價時，采用空氣污染指數(shù)（API）法進行評價。根據(jù)中國環(huán)境監(jiān)測總站發(fā)布的《城市空氣質(zhì)量日報技術(shù)規(guī)定》（總站辦字［2000］026號），將二氧化硫、二氧化氮和PM10作為評價指標。由于克拉瑪依市二氧化硫和二氧化氮的污染程度很輕，所以全市API指數(shù)完全由PM10濃度決定。在PM2.5參與評價時，評價方法可以參考《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）技術(shù)規(guī)定（試行）》（HJ633－2012）。計算結(jié)果見圖4。

圖4 克拉瑪依市2011年API／AQI變化情況圖

由圖4可知，在PM2.5不參與評價時，API指數(shù)的范圍為25～165，平均58，在363個有效監(jiān)測日中，API＞100（劣于輕度污染）的有11d，空氣環(huán)境質(zhì)量優(yōu)良率（API≤100的天數(shù)占全部有效監(jiān)測天數(shù)的比率）為97%；在PM2.5參與評價時，AQI指數(shù)的范圍是27～243，平均80，在363個有效監(jiān)測日中，AQI＞100（劣于輕度污染）的有48d，空氣環(huán)境質(zhì)量優(yōu)良率（AQI≤100的天數(shù)占全部有效監(jiān)測天數(shù)的比率）為87%?？梢?，在引入PM2.5監(jiān)測指標和采用AQI作為評價方法后，克拉瑪依市空氣環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果明顯下降。說明，按照新的空氣環(huán)境質(zhì)量標準（GB3095－2012），相對于其他污染物，克拉瑪依市的PM2.5的污染狀況更嚴重。

3 結(jié)論

（1）克拉瑪依市空氣環(huán)境中PM2.5和PM10濃度呈高度線性相關，回歸方程為y＝0.637 5x＋0.015 4，相關系數(shù)為0.786 8。

（2）根據(jù)PM10濃度監(jiān)測結(jié)果可以測算2011年克拉瑪依市全年空氣環(huán)境中PM2.5濃度在0.031～0.193mg／m3之間。

（3）如果引入PM2.5監(jiān)測指標，并采用環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）作為評價方法，克拉瑪依市2011年空氣質(zhì)量劣于輕度污染的天數(shù)將從原來的11d增加到48d，空氣環(huán)境質(zhì)量優(yōu)良率將從原來的97%下降到87%。

（4）按照新的空氣環(huán)境質(zhì)量標準（GB3095－2012），相對于其他污染物，克拉瑪依市的PM2.5的污染狀況更嚴重。

［1］ 楊復沫，賀克斌，馬永亮，等.北京PM2.5濃度的變化特征及其與PM10、TSP的關系［J］.中國環(huán)境科學，2002，22（6）：506－510.

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［3］ 王 菊，李 娜，房春生.以長春為例研究環(huán)境空氣中TSP、PM10和PM2.5的相關性［J］.中國環(huán)境監(jiān)測，2009，25（2）：19－21.