漳州市可吸入顆粒物現(xiàn)狀及與氣象因子的關(guān)系

李懷旻，魏方穩(wěn)

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漳州市可吸入顆粒物現(xiàn)狀及與氣象因子的關(guān)系

李懷旻1，魏方穩(wěn)2

（1．漳州市環(huán)境監(jiān)測站，福建 漳州 363000；2．漳州市熱帶作物氣象試驗站，福建 漳州 363000）

收集2011年和2012年漳州市藍(lán)田和三中2個空氣自動監(jiān)測站的可吸入顆粒物的數(shù)據(jù)以及這2年的氣象數(shù)據(jù)，分析了漳州市區(qū)2個站點近兩年可吸入顆粒物的污染現(xiàn)狀及其與氣象因子的關(guān)系。結(jié)論：2011、2012年三中站的月平均可吸入顆粒物的濃度高于藍(lán)田站，2個站點的月平均可吸入顆粒物濃度存在正相關(guān)關(guān)系。2011年和2012年漳州市月平均可吸入顆粒物濃度與月平均氣溫、月平均最高氣溫、月平均最低氣溫、月降雨量這4種氣象因子存在顯著地負(fù)相關(guān)關(guān)系，與月雨日數(shù)不存在線性相關(guān)關(guān)系。

漳州市;可吸入顆粒物（PM10）;污染現(xiàn);變化趨勢

1 引 言

漳州市地處福建省的南部，是全國重要的蔬菜水果種植基地，有“魚米花果之鄉(xiāng)”的美稱。近20年來，隨著工業(yè)發(fā)展水平的提高，機(jī)動車保有量的逐年遞增，環(huán)境污染物的排放量不斷增加，大氣環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，空氣質(zhì)量有所下降。漳州城市空氣污染的首要污染物為可吸入顆粒物（inhalable particles, PM10）。PM10為大氣中空氣動力學(xué)直徑等于或小于10μm的顆粒物[1]。大氣中大量漂浮的各種固態(tài)和液態(tài)顆粒物，不僅影響大氣的感觀性狀，同時空氣中大量顆粒物的存在，也可能成為大量污染物質(zhì)的有效載體，加大其他環(huán)境污染物的危害[2]。國外自20世紀(jì)50年代就開始了這方面的研究，近年來研究更加深入[3]。國內(nèi)近20多年來對可吸入顆粒物的觀測研究也有了較多的報道[4]。近年來國內(nèi)外大量的流行病學(xué)和毒理學(xué)研究表明，PM10與醫(yī)院就診率、呼吸器官疾病發(fā)病率乃至死亡率等關(guān)系密切[5]。因此，加強(qiáng)城市可吸入顆粒物濃度變化的研究，對揭示城市近地面可吸入顆粒物的一些基本特征及變化規(guī)律有重要的意義。

鑒于大氣可吸入顆粒物PM10在環(huán)境健康方面的重要影響，本文通過收集2011年和2012年漳州市藍(lán)田和三中2個空氣自動監(jiān)測站的可吸入顆粒物的數(shù)據(jù)，對藍(lán)田站和三中站的月平均可吸入顆粒物濃度進(jìn)行了配對t檢驗和線性相關(guān)分析。同時，從漳州市氣象局獲取了當(dāng)年的氣象數(shù)據(jù)，研究了漳州市可吸入顆粒物濃度的月平均變化與氣象因子的關(guān)系。以期為漳州市的環(huán)境監(jiān)測提供理論依據(jù)。

2 儀器與方法

2.1 采樣點位和儀器

分別在漳州市薌城區(qū)的漳州三中校內(nèi)和龍文區(qū)藍(lán)田村環(huán)境衛(wèi)生管理處設(shè)置了2個空氣自動監(jiān)測站。

漳州三中位于漳州市區(qū)內(nèi)，在市區(qū)主干道勝利路的旁邊，周圍大多是居民住宅區(qū)。三中站安裝的是美國熱電公司生產(chǎn)的PM101400ab環(huán)境顆粒物自動監(jiān)測儀，流量為16.7L/min，每15min采一個樣，一日采96個數(shù)據(jù)。

藍(lán)田村環(huán)境衛(wèi)生管理處位于漳州市郊的龍文區(qū)，周邊環(huán)境較為復(fù)雜，有一些居民住宅區(qū)，小型的企業(yè)，汽車銷售商，東邊還有云洞巖和瑞竹巖等山脈，常刮東北風(fēng)，且風(fēng)力較大。藍(lán)田站安裝的是安徽藍(lán)盾公司生產(chǎn)的LGH-01型β射線PM10自動監(jiān)測儀，流量均為16.7L/min。每小時采一個樣，一日采24個數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)分析與處理

從漳州市氣象局獲取了2011年和2012年的氣象數(shù)據(jù)，應(yīng)用SPSS 16.0 for Windows對數(shù)據(jù)進(jìn)行了配對t檢驗和線性相關(guān)分析，并應(yīng)用EXCEL 2003進(jìn)行繪圖。

2.3 漳州市氣象概況

漳州市氣候類型屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)濕潤氣候。四季分明，熱量豐富，光照充足，雨量充沛，氣候資源得天獨厚，春夏多偏南風(fēng)，秋冬多偏北風(fēng)。由于地形影響，市區(qū)全年盛行東南偏東風(fēng)，多年平均年風(fēng)速1.7m／s。大風(fēng)日數(shù)6.8d。年均溫21.1℃，極端最高氣溫41.2℃，最低氣溫-2.1℃。年平均氣壓1 014.2mb，年平均日照2 185.2h，年平均降水量1 450mm～1 612mm，無霜期為330d～339d。平均相對濕度79％。降水季節(jié)分布不均，以春季、夏季為多雨期。7、8、9月，頻繁出現(xiàn)大風(fēng)(臺風(fēng))和雷雨，雨勢驟強(qiáng)，占全年總雨量的35.5%。

3 結(jié)果與分析

3.1 藍(lán)田站與三中站的月平均可吸入顆粒物濃度的相關(guān)分析

收集了2011年和2012年藍(lán)田站與三中站的月平均可吸入顆粒物的濃度，繪制了顆粒物濃度1月—12月的消長曲線，如圖1、圖2所示。

從圖1可知，2011年三中站的整條曲線幾乎都位于藍(lán)田站的曲線的上方，說明三中站點的月平均可吸入顆粒物濃度在2011年全年都要高于藍(lán)田站點，只在三月份略低于藍(lán)田站點。從圖2可知，2012年三中站的整條曲線幾乎都位于藍(lán)田站的曲線的上方，只是在2月份和12月份低于藍(lán)田站點，說明從整體而言，2012年三中站點的月平均可吸入顆粒物濃度要高于藍(lán)田站點。三中站位于薌城區(qū)的主干道勝利路的路邊，周邊是居民住宅區(qū)、小吃美食街以及2個正在基建的樓盤。正在基建的樓盤會產(chǎn)生大量的揚塵，這是使得三中站可吸入顆粒物濃度長期高于藍(lán)田站的最主要原因。勝利路車流量較多，汽車排出的尾氣中也含有較多的可吸入顆粒物。三中站旁邊有許多高大的建筑物，這會使得空氣中的可吸入顆粒物擴(kuò)散較慢，以上這3點因素是導(dǎo)致三中站的可吸入顆粒物的濃度常年較高的主要原因。藍(lán)田站點位于龍文區(qū)的藍(lán)田村環(huán)境衛(wèi)生管理處，雖然離藍(lán)田經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)很近，車流量也較大，但是開發(fā)區(qū)內(nèi)的大多數(shù)企業(yè)是汽車經(jīng)銷商，并沒有向環(huán)境中排放煙氣，再加上藍(lán)田站的東面是云洞巖和瑞竹巖等山脈，常刮東北風(fēng)，而且風(fēng)力較大，所以藍(lán)田站的2011年和2012年月平均可吸入顆粒物濃度要低于三中站。運用SPSS 16.0 for Windows對2個站點的月平均可吸入顆粒物濃度進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果如表1、表2所示。

圖1 2011年藍(lán)田站與三中站月平均可吸入顆粒物的逐月變化

圖2 2012年藍(lán)田站與三中站月平均可吸入顆粒物的逐月變化

表1 2011年藍(lán)田站和三中站月平均可吸入顆粒物的相關(guān)分析

注：相關(guān)系數(shù)肩標(biāo)**表示藍(lán)田站與三中站之間的相關(guān)關(guān)系達(dá)到極顯著水平。

表2 2012年藍(lán)田站和三中站月平均可吸入顆粒物的相關(guān)分析

注：相關(guān)系數(shù)肩標(biāo)*表示藍(lán)田站與三中站之間的相關(guān)關(guān)系達(dá)到顯著水平。

從表1可知，藍(lán)田站和三中站的相關(guān)系數(shù)r為0.717，P值=0.009<0.01，說明2011年藍(lán)田站和三中站的月平均可吸入顆粒物的濃度存在極其顯著地正相關(guān)關(guān)系。從表2可知，藍(lán)田站和三中站的相關(guān)系數(shù)r為0.621，P值=0.031<0.05，說明2012年藍(lán)田站和三中站的月平均可吸入顆粒物的濃度存在顯著地正相關(guān)關(guān)系。也說明2011年和2012年藍(lán)田站和三中站的2條曲線總是同時上升同時下降。對2011年藍(lán)田站和三中站的數(shù)據(jù)進(jìn)行配對t檢驗，結(jié)果為t =- 4.102，P=0.002<0.01，說明藍(lán)田站和三中站的月平均可吸入顆粒物的濃度差異極顯著，三中站的月平均可吸入顆粒物的濃度要極顯著地高于藍(lán)田站。對2012年藍(lán)田站和三中站的數(shù)據(jù)進(jìn)行配對t檢驗，結(jié)果為t =-2.326，P=0.040<0.05，說明藍(lán)田站和三中站的月平均可吸入顆粒物的濃度差異顯著，三中站的月平均可吸入顆粒物的濃度要顯著地高于藍(lán)田站。同時也說明站點周邊的環(huán)境對可吸入顆粒物的月平均濃度影響非常大。

3.2 漳州市月平均可吸入顆粒物濃度與氣象因子的關(guān)系

氣象因子是影響月平均可吸入顆粒物濃度變化的主要因素。將2011年和2012年月平均可吸入顆粒物的濃度與其同月的5種氣象因子進(jìn)行了相關(guān)分析。這5種氣象因子分別是：月平均氣溫、月平均最高氣溫、月平均最低氣溫、月降雨量、月雨日數(shù)。2011年漳州市月平均可吸入顆粒物與氣象因子的相關(guān)分析如表3所示。

從表3可知，2011年漳州市月平均可吸入顆粒物濃度與月平均氣溫、月平均最高氣溫、月降雨量這3種氣象因子的P值均小于0.05大于0.01，相關(guān)系數(shù)r均為負(fù)數(shù)，說明存在顯著地負(fù)相關(guān)關(guān)系，也說明這3種氣象因子對月平均可吸入顆粒物濃度的影響達(dá)到顯著水平。月平均可吸入顆粒物濃度與月平均最低氣溫的P值小于0.01，相關(guān)系數(shù)r為負(fù)數(shù)，說明2者間存在極顯著地負(fù)相關(guān)關(guān)系，也說明月平均最低氣溫對月平均可吸入顆粒物濃度的影響極其顯著。同時也說明2011年漳州市月平均可吸入顆粒物濃度隨著這4種氣象因子的數(shù)值的增加而減小。月平均可吸入顆粒物濃度與月雨日數(shù)的P=0.062>0.05，說明2者不存在線性相關(guān)關(guān)系。

表3 2011年漳州市月平均可吸入顆粒物濃度與氣象因子的相關(guān)分析

注：相關(guān)系數(shù)的肩標(biāo)*表示月平均可吸入顆粒物濃度與該氣象因子的相關(guān)關(guān)系達(dá)到顯著水平，肩標(biāo)**表示月平均可吸入顆粒物濃度與該氣象因子的相關(guān)關(guān)系達(dá)到極顯著水平。

2012年漳州市月平均可吸入顆粒物與氣象因子的相關(guān)分析如表4所示。

表4 2012年漳州市月平均可吸入顆粒物濃度與氣象因子的相關(guān)分析

注：相關(guān)系數(shù)的肩標(biāo)*表示月平均可吸入顆粒物濃度與該氣象因子的相關(guān)關(guān)系達(dá)到顯著水平，肩標(biāo)**表示月平均可吸入顆粒物濃度與該氣象因子的相關(guān)關(guān)系達(dá)到極顯著水平。

從表4可知，2012年漳州市月平均可吸入顆粒物濃度與月平均氣溫、月平均最高氣溫、月平均最低氣溫這3種氣象因子的P值均小于0.05大于0.01，相關(guān)系數(shù)r均為負(fù)數(shù)，說明存在顯著地負(fù)相關(guān)關(guān)系，也說明這3種氣象因子對月平均可吸入顆粒物濃度的影響達(dá)到顯著水平。月平均可吸入顆粒物濃度與月降雨量的P值小于0.01，相關(guān)系數(shù)r為負(fù)數(shù)，說明2者間存在極顯著地負(fù)相關(guān)關(guān)系，也說明月降雨量對月平均可吸入顆粒物濃度的影響極其顯著。同時也說明2012年漳州市月平均可吸入顆粒物濃度隨著這4種氣象因子的數(shù)值的增加而減小。月平均可吸入顆粒物濃度與月雨日數(shù)的P=0.260>0.05，說明2者不存在線性相關(guān)關(guān)系。

4 小結(jié)與討論

綜上所述，2011年和2012年三中站的月平均可吸入顆粒物的濃度要顯著地高于藍(lán)田站，2個站點的月平均可吸入顆粒物濃度存在極其顯著地正相關(guān)關(guān)系。2011年和2012年漳州市月平均可吸入顆粒物濃度與月平均氣溫、月平均最高氣溫、月降雨量、月平均最低氣溫這4種氣象因子關(guān)系密切，與月雨日數(shù)不存在線性相關(guān)關(guān)系。這充分說明站點周邊的環(huán)境和氣象因子對月平均可吸入顆粒物的濃度影響非常大。當(dāng)今社會，在節(jié)能減排與發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為了大勢所趨的今天，筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)努力做到以下幾個方面：首先，大力提倡市民綠色出行，多坐公交車，多騎自行車，增加油電混合動力汽車的數(shù)量，努力提高汽油的品質(zhì)：第二，加強(qiáng)機(jī)動車尾氣的排放監(jiān)管，完善廢舊機(jī)動車報廢制度；第三，改善交通道路狀況，提高行道樹綠化程度；第四，對建筑工地倡導(dǎo)文明施工，盡量減少揚塵對周邊環(huán)境的影響，努力提高漳州的空氣質(zhì)量，美化漳州的環(huán)境。

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Inhalable Particles Current Situation of Zhangzhou and Its Relationship with Meteorological Factors

LI Huai-min1，WEI Fang-wen2

（1.Zhangzhou environmental monitoring station，Zhangzhou，363000，China；2.Zhangzhou tropical crops meteorological station，Zhangzhou，363000，China）

Based on the meteorological data of these two years and the data of inhalable particles from the two automatic air monitoring stations at Lantian and No.3 High School from 2011-2012, the dissertation analyses the relationship between pollution situation of inhalable particles and meteorological factors about the two monitoring stations in the recent two years. Conclusions: In 2011 and 2012, the monthly average inhalable particles concentration of No.3 High School station is higher than that of Lantian station. There is a positive correlation of the monthly average inhalable particles between the two stations. In 2011 and 2012,Zhangzhou, a prominent positive correlation is found between the monthly average inhalable particles concentration and mean monthly temperatures, mean monthly maximum temperature, mean monthly minimum temperature and mean monthly precipitation. There is no linear correlation with monthly rainy days.

Zhangzhou City；Inhalable particles；Pollution current situation；Changing tendency

2013－03－16

李懷旻（1985－），男，福建漳州人，助理工程師，碩士，研究方向為環(huán)境監(jiān)測。

X51

A

1673-1417（2013）02-0034-05

（責(zé)任編輯：季 平）