關(guān)于柳州市空氣中顆粒物PM10和PM2.5污染水平的分析

黎麗萍 唐景靜 廖 嫄

(柳州市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，廣西 柳州 545001)

基于PM10、PM2.5與人們生產(chǎn)、生活和健康的密切關(guān)系，以及顆粒物特別是其中的細(xì)顆粒物污染問題日益成為全國最為嚴(yán)重的空氣污染問題之一，本研究于2013年1月至2013年12月對(duì)柳州的PM10、PM2.5進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)它們的質(zhì)量濃度變化及相關(guān)性進(jìn)行了初步分析，對(duì)日后在顆粒物治理上提供一定的數(shù)據(jù)支持。

1 監(jiān)測(cè)與方法

1.1 監(jiān)測(cè)儀器與方法

PM10采樣儀器為美國賽默飛世爾公司的TEOM1405，Thermo 公司FH62C14 采樣儀，PM2.5采用TEOM1405f 、Thermo 公司5030 采樣儀。監(jiān)測(cè)方法為微振蕩天平法和β 射線法。市四中和古亭山采用β 射線法，環(huán)保監(jiān)測(cè)站、河西水廠、市九中、以及柳東小學(xué)監(jiān)測(cè)子站采用微震蕩天平法。微振蕩天平法是用PM10、PM2.5切割頭對(duì)PM2.5和PM10進(jìn)行在線采樣，利用濾膜收集樣品;β 射線利用粉塵粒子吸收β 射線的量與粉塵粒子的質(zhì)量成正比關(guān)系的原理，通過測(cè)量β 射線通過干凈濾紙和含有粉塵濾紙前后強(qiáng)度的變化，測(cè)量出顆粒物的濃度值。

1.2 采樣點(diǎn)和采樣時(shí)間

采樣點(diǎn)位于柳州市六個(gè)國控監(jiān)測(cè)點(diǎn)，即環(huán)保監(jiān)測(cè)站、河西水廠、市四中、市九中、古亭山以及柳東小學(xué)監(jiān)測(cè)子站。采樣時(shí)間為2013年1 至12月。

1.3 數(shù)據(jù)處理

先計(jì)算柳州市2013年全年的六個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)月平均值，再把各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的月平均值求平均得出柳州市的月平均值。根據(jù)柳州市氣候狀況，把2013年全年分為春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)，定2－4月為春季，5－7月為夏季、8－10月為秋季，11－1月為冬季。

2 結(jié)果與分析

2.1 PM10、PM2.5質(zhì)量濃度水平分析

(1)柳州市2013年P(guān)M10和PM2.5的年均質(zhì)量濃度分別為0.088mg/m3、0.070mg/m3，均超過GB3095－2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》年均值二級(jí)標(biāo)準(zhǔn);日均值超標(biāo)率分別為12.6%、35.1%。PM10月均最大值、最小值分別為0.137mg/m3，0.040mg/m3，出現(xiàn)在12月份和7月份;PM2.5月均最大值、最小值分別為0.111mg/m3，0.027mg/m3，出現(xiàn)在1月份和7月份，見表1。

表1 柳州市2013年P(guān)M10、PM2.5質(zhì)量濃度(mg/m3)

(2)柳州市2013年1月至12月PM10與PM2.5的質(zhì)量濃度，見表1;兩者變化存在顯著正相關(guān)。

2.2 柳州市四季度PM10、PM2.5情況分析

(1)從柳州市春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)PM10與PM2.5監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(見表2)可以看出，PM10和PM2.5質(zhì)量濃度在不同的季節(jié)有較大的差別，冬季污染最嚴(yán)重，PM10和PM2.5日超標(biāo)率達(dá)到30.43%和64.13%，其次是春季和秋季，而夏季則空氣質(zhì)量最好。春季PM10和PM2.5的濃度范圍分別為(0.029～0.195)mg/m3和(0.015～0.190)mg/m3;夏季PM10和PM2.5的濃度范圍分別為(0.021～0.166)mg/m3和(0.014～0.134 )mg/m3;秋季PM10和PM2.5的濃度范圍分別為(0.024～0.212)mg/m3和(0.015～0.197)mg/m3;冬季PM10和PM2.5的濃度范圍分別為(0.020～0.273)mg/m3和(0.016～0.255)mg/m3。

(2)柳州市冬季顆粒物污染相對(duì)嚴(yán)重，究其原因主要有::①冬季氣溫降低，對(duì)于工業(yè)城市的柳州來說，燃燒大量化石燃料，特別是燃煤排放大量顆粒物，同時(shí)由于燃煤也排放二次顆粒物的前驅(qū)物(NOx，SO2 等);②冬季太陽輻射較弱，空氣流速慢，易形成中性和穩(wěn)定型大氣狀況，不利于顆粒物擴(kuò)散;③冬季植物凋零，對(duì)顆粒物吸收能力減弱，并且地面裸露有利于揚(yáng)塵的發(fā)生，冷空氣控制的相對(duì)干燥的大氣也有利于揚(yáng)塵的發(fā)生。

(3)從表2 可知顆粒物超標(biāo)程度，PM2.5比PM10超標(biāo)嚴(yán)重。

表2 柳州市2013年空氣質(zhì)量PM10、PM2.5超標(biāo)情況(mg/m3)

2.3 PM10與PM2.5的相關(guān)性分析

將2013 全年的PM10和PM2.5月均值質(zhì)量濃度進(jìn)行回歸分析，兩者的相關(guān)關(guān)系為:二者的回歸方程為y=0.8863x－0.0075，其中y 為PM2.5濃度、x 為PM10濃度，相關(guān)系數(shù)r 為0.9830;兩者顯著線性正相關(guān)。

3 結(jié) 論

(1)柳州市2013年P(guān)M10和PM2.5的年均質(zhì)量濃度分別為0.088mg/m3、0.070mg/m3，均超過GB3095－2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》年均值二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該引起我們高度重視。

(2)PM10和PM2.5的回歸方程為y=0.8863x－0.0075，其中y 為PM2.5濃度、x 為PM10濃度，相關(guān)系數(shù)r 為0.9830，兩者呈顯著線性正相關(guān)。

(3)在季節(jié)變化規(guī)律上，柳州市的PM10和PM2.5質(zhì)量濃度在不同的季節(jié)有較大的差別，污染最嚴(yán)重在冬季，其次是春季和秋季，夏季空氣質(zhì)量最好。

(4)從柳州市2013年各月監(jiān)測(cè)的PM10和PM2.5數(shù)據(jù)看，在顆粒物污染中，細(xì)顆粒物占比年平均為79.55%，在7月份最低為67.50%，在1月最高，達(dá)到90.24%。后續(xù)我們柳州市應(yīng)該在PM2.5問題上重點(diǎn)尋求突破。

［1］Dnany Houthuijs，Oscar Breugelmans，Gerard Hoek，et al.PM10 and PM2.5 concentrations in Central and Eastern Europe:results from the CESAR study［J］．Atmospheric Environment，2001，35:2757－2771．

［2］陳煬，王宇駿，刑琪，等．廣州市空氣可吸入性顆粒物的污染水平［J］．中國環(huán)境監(jiān)測(cè)，1999，15(2):42－46．