阜陽市大氣顆粒物PM10與降水關(guān)系的分析

劉秀 李亞琴 邸秀秀 趙懷全

摘 要：阜陽市當前污染物主要是PM10，通過分析2012、2013年P(guān)M10值，空氣質(zhì)量總體為良，達到二級質(zhì)量空氣標準天數(shù)占84.4%，不適宜人類呼吸的污染天數(shù)占15.6%。季節(jié)平均降水量、月平均降水量均與PM10值呈反相關(guān)，即降水量越多PM10越小。一次降水過程中，大雨和暴雨量級的降水對PM10的沖刷能力最強，中雨和小雨及以下強度的降水沖刷能力相對較弱。通過該文的分析研究一是可以促進氣象部門、環(huán)保部門的溝通聯(lián)系，希望能實現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享，分析的結(jié)果才更為準確；二是利用分析的結(jié)果指導(dǎo)氣象預(yù)報人員分析出天氣的污染狀況，對人們生產(chǎn)生活提供很大的幫助。

關(guān)鍵詞：PM10 降水 大氣污染 沖刷

中圖分類號：P4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（a）-0159-02

Analysis of the Relationship Between PM10 and Precipitation in Fuyang City

Liu Xiu1 Li Yaqin2 Di Xiuxiu2 Zhao Huaiquan3

（1.Funan Meteorological Bureau，F(xiàn)unan Anhui，236300，China；2.Fuyang Meteorological Bureau，F(xiàn)uyang Anhui，236000，China；3.Fuyang environmental monitoring station，F(xiàn)unan Anhui，236000，China）

Abstract：Fuyang city is currently the main pollutant PM10，through the analysis of 2012、2013 PM10 value，the overall air quality is good，air quality reached the level of two standard days accounted for 84.4% of the number of days，not suitable for human breathing pollution days accounted for 15.6%.The average seasonal precipitation and monthly average precipitation are inversely related to the PM10 value，that is，the more the precipitation，the smaller the PM10.A precipitation process，heavy rain and storm magnitude of precipitation on PM10 scour capability is the strongest，moderate rain and light rain and intensity of rainfall erosion ability is relatively weak.Through the analysis of this paper， we can promote the communication between the meteorological department and the environmental protection department，hoping to achieve data resource sharing， the analysis of the results are more accurate，the results of the analysis of the use of the results of the analysis to guide the weather forecast of the weather conditions，to provide a great help to the life of the people.

Key Words：PM10；Precipitation；Air pollution；Scour

“大氣污染”成為當前政府和人民群眾最為關(guān)注的問題，隨著經(jīng)濟社會發(fā)展污染日趨嚴重，PM10（10微米以下的顆粒物稱為可吸入顆粒物）是大氣污染的重要指標，被人吸入后，會累積在呼吸系統(tǒng)中，引發(fā)許多疾病。一些顆粒物來自污染源的直接排放，比如煙囪與車輛。另一些則是由環(huán)境空氣中硫氧化物、氮氧化物、揮發(fā)性有機化合物及其它化合物互相作用形成的細小顆粒物，它們的化學和物理組成依地點、氣候、一年中的季節(jié)不同而變化很大[1]。

阜陽市位于黃淮海平原南端，淮北平原西部。2014年市區(qū)空氣質(zhì)量級別為Ⅱ級，空氣質(zhì)量狀況為良好，首要污染物是可吸入顆粒物[2]，近幾年發(fā)布的阜陽市環(huán)境狀況公報也顯示首要污染物是可吸入顆粒物。氣象要素對空氣的對改善空氣質(zhì)量起到一定的作用，該項目利用氣象部門與環(huán)境部門完整的資料，通過分析阜陽市2012年、2013年的降水、PM10數(shù)據(jù)，找出二者之間的關(guān)系，希望進一步了解降水對空氣污染的影響，進而提高氣象為民服務(wù)的能力。

1 資料

2012、2013年降水資料來自阜陽國家基本氣象站（東經(jīng)E 114°44′、北緯N 35°52′），距離城區(qū)約6 km，四周空曠，探測環(huán)境保護較好，能較好的反應(yīng)阜陽地區(qū)降水基本狀況。2012、2013年P(guān)M10（單位：μg/m3）逐日數(shù)據(jù)來自阜陽市環(huán)境保護監(jiān)測站，儀器使用藍盾LGH-01B，站點位于環(huán)境監(jiān)測站樓頂（東經(jīng)E115°49′39″、北緯32°53′34″），拔海高度15 m。兩站點直線距離8 km，收集的降水和PM10數(shù)據(jù)完整率為100%，通過分析PM10數(shù)據(jù)可以看出阜陽空氣質(zhì)量的大致情況，分析PM10與降水關(guān)系希望了解降水對PM10的濕清除能力，希望通過兩者關(guān)系的分析對指導(dǎo)空氣質(zhì)量預(yù)報起到一定的作用。當前PM10由環(huán)保部門進行監(jiān)測，通過該項目的開展可以加深與環(huán)保部門的聯(lián)系，大氣污染預(yù)測預(yù)報準確性直接影響到全民族的身體健康，氣象、環(huán)保兩部門之間技術(shù)共享、資源共享勢在必行。

2 結(jié)果與分析

2.1 年空氣質(zhì)量分析

環(huán)境空氣功能區(qū)分為二類[3]：一類區(qū)為自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)和其他需要特殊保護的區(qū)域；二類區(qū)為居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)。

阜陽市2012、2013年兩年的PM10年平均值為100.7μg/m3，空氣質(zhì)量總體為良，其中一級天數(shù)122 d、二級天數(shù)495 d、二級以上天數(shù)114 d，達到環(huán)境質(zhì)量空氣標準的一、二級天數(shù)占84.4%，不適宜人類呼吸的污染天數(shù)占15.6%。

2.2 降水的時間分布與PM10關(guān)系

2.2.1 降水對季節(jié)空氣質(zhì)量影響分析

降水對污染物的凈化作用[4]一方面是因為降水對空氣中PM10的沖洗作用；另一方面是因為將稅后地面濕潤，灰塵不易飄散到空中。

兩年降水天數(shù)共209 d，降水日中，PM10升高的天數(shù)91 d、降低的118 d，總體上來說出現(xiàn)降水時空氣質(zhì)量是轉(zhuǎn)好的，但還是有PM10升高的情況，其原因是在本身PM10較低的情況下且降水量較小時就可能會出現(xiàn)升高的情況。降水日中一級空氣質(zhì)量56 d、二級134 d、二級以上19 d，降水日中二級以上的污染天氣占降水天數(shù)的9.1%，而非降水日的污染天數(shù)占非降水日比例為18.2%。說明降水日中空氣質(zhì)量相對較好。（如表1）

從圖1看出，降水量夏季>秋季>春季>冬季，PM10值冬季>春季>秋季>夏季。夏季降水量最多，PM10最小，空氣質(zhì)量最好；冬季降水量最少，PM10最大，空氣質(zhì)量最差，降水量和PM10季節(jié)分布呈現(xiàn)反相關(guān)，即降水量增加PM10減少，降水量減少PM10增加。兩年中，夏季一級空氣質(zhì)量天數(shù)79 d達到“優(yōu)”的標準，占全年一級空氣質(zhì)量總天數(shù)的64.8%，而二級以上污染天數(shù)僅為9 d，占全年污染天氣總數(shù)的7.9%。

2.2.2 降水對月空氣質(zhì)量影響分析

圖2、圖3分別對應(yīng)月度PM10和降水量的變化趨勢，兩圖的變化趨勢大致呈反相關(guān)，說明降水量增加則PM10降低。一年中，7、8、9三個月PM10均低于其他月份，而降水均高于其他月份，說明月降水總量越多空氣質(zhì)量則越好。

2.3 降水強度與PM10的關(guān)系

降水強度與PM10的關(guān)系（如表2）。

表3中可以看出四個級別的降水中，從PM10降低的天數(shù)可見降水對PM10的沖刷能力還是比較顯著的，小雨及以下、中雨、大雨、暴雨時PM10降低占各自降水天數(shù)比例分別是55.1%、50%、72.7%、83.3%，尤其是大雨和暴雨量級的降水對PM10的沖刷能力最強，中雨和小雨及以下強度的降水沖刷能力相對較弱。

從各強度降水時的空氣質(zhì)量可以看出，小雨及以下強度的降水日中二級以上空氣質(zhì)量天數(shù)占9.7%、中雨量級的降水占12.5，大雨及暴雨量級的降水日中均無二級以上污染天氣，可見大雨和暴雨強度的降水對PM10的沖刷作用比較明顯。

3 結(jié)果

（1）阜陽市PM10年平均值為100.7 μg/m3，達到二級空氣質(zhì)量標準總體為“良”，空氣質(zhì)量達標率84.4%，污染天氣占比15.6%。

（2）降水量與PM10值的呈反相關(guān)，四季中，夏季降水量最多，PM10則最?。欢窘邓孔钌?，PM10則最大。一年12個月中，降水量和PM10也大致呈現(xiàn)反相關(guān)，7、8、9三個月比其他月份降水量都大，PM10則比其他月份相對要小。

（3）通過分析雨強的大小對PM10影響，得出大雨、暴雨強度的降水對PM10的沖刷作用比較明顯，空氣質(zhì)量較好。小雨、中雨強度的降水對PM10沖刷作用相對不是很明顯。

4 結(jié)語

（1）當前阜陽環(huán)境監(jiān)測站監(jiān)測的大氣污染物主要是PM10、SO2、NO2，該文主要探討的是PM10與降水的關(guān)系，研究SO2、 NO2與降水的關(guān)系能更全面的反應(yīng)出降水對空氣質(zhì)量的影響大小。

（2）PM10不僅和降水有關(guān)系，還和其他氣象要素如大氣環(huán)流、風向風速、空氣濕度、氣壓等都應(yīng)有關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)環(huán)保與氣象部門數(shù)據(jù)共享研究污染物與諸多氣象因素的關(guān)系對指導(dǎo)空氣質(zhì)量預(yù)報會有很大幫助。

（3）如果能得到相關(guān)污染要素的分鐘數(shù)據(jù)，分析降水強度對大氣污染物的關(guān)聯(lián)程度則更為精確。

參考文獻

[1] 王善芳，潘華盛，張桂華，等.濰坊市空氣污染與氣象條件的關(guān)系[J].河南氣象，2006（3）：54-55.

[2] 阜陽市環(huán)保局.2014年阜陽市環(huán)境狀況公報[R].阜陽：阜陽市環(huán)保局，2015：1.

[3] 中華人民共和國環(huán)保部.空氣質(zhì)量標準GB3095-2012[S].2012.

[4] 中華人民共和國家質(zhì)檢總局.環(huán)境空氣可吸入顆粒物的測定（重量法）[Z].2009-07-01.