阜康市PM2.5和PM10的質(zhì)量濃度變化特征分析

許曉敏

（昌吉州環(huán)境監(jiān)測站新疆昌吉831100）

阜康市PM2.5和PM10的質(zhì)量濃度變化特征分析

許曉敏

（昌吉州環(huán)境監(jiān)測站新疆昌吉831100）

通過對(duì)阜康市2015年1個(gè)區(qū)控點(diǎn)的PM2.5和PM10的連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析得出：2015年阜康市大氣顆粒物中PM2.5、PM10濃度日均值和小時(shí)值的最大值均出現(xiàn)在4月，日均值均超過了環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值；月均值最大值均出現(xiàn)在12月；PM2.5的年均值超過了環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值；PM2.5和PM10冬季的日變化濃度高于其他三季，夏季最低。超標(biāo)天數(shù)高值出現(xiàn)在1、2、11、12月，PM2.5的污染程度比PM10嚴(yán)重；PM2.5和PM10的比值1、11、12月較大。

PM2.5；PM10；濃度；變化特征

PM10和PM2.5分別指大氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑≤10μm和2.5μm的顆粒物，其大小、形態(tài)和化學(xué)組成與人們的健康有著密切的聯(lián)系。大量的流行病資料顯示，PM10濃度與疾病的發(fā)病率、死亡率有明顯的相關(guān)性，尤其是呼吸系統(tǒng)疾病和心肺疾病[1、2]。PM2.5在PM10中占有相當(dāng)大的比例，由于其粒徑小、比表面積大，更容易吸附大量有毒有害物質(zhì)，并通過呼吸到達(dá)肺泡沉積下來[3]，對(duì)人的危害更大，引起了全世界的普通關(guān)注。美國在1997年頒布了PM2.5的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):年均值為0.015 mg/m3，日均值為0.065 mg/m3。

在我國，一些大城市如北京、武漢、重慶、廣州等進(jìn)行了大量關(guān)于PM10和PM2.5的研究[4]，阜康市也對(duì)其做了監(jiān)測，但未見報(bào)道，因此本文對(duì)阜康市一個(gè)區(qū)控點(diǎn)的連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測數(shù)據(jù)分析了分析，以期為阜康市保持優(yōu)良天氣提供有利依據(jù)。

1　研究方法

1.1監(jiān)測點(diǎn)位與方法

阜康市1個(gè)區(qū)控空氣自動(dòng)監(jiān)測點(diǎn)位:市超高壓公司。

監(jiān)測采用空氣質(zhì)量連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測儀器采用北京中晟泰科環(huán)境科技發(fā)展有限責(zé)任公司生產(chǎn)的Dasibi-7201空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。

1.2監(jiān)測時(shí)間

2015年1月1日～12月31日。

1.3數(shù)據(jù)處理

原始數(shù)據(jù)為60 min平均值，文中所采用的數(shù)據(jù)是質(zhì)控后的小時(shí)平均值，日均值為一個(gè)自然日24 h平均濃度的算術(shù)平均值。由于監(jiān)測設(shè)備調(diào)試、斷電等原因，監(jiān)測數(shù)據(jù)會(huì)有間斷的情況，按照新標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，研究中將PM2.5、PM10每天的小時(shí)值多于20個(gè)的日期定為有效監(jiān)測日，其余情況為無效監(jiān)測日，其日均值不參與統(tǒng)計(jì)。

2　結(jié)果與分析

2.1PM2.5和PM10質(zhì)量濃度水平

2015年阜康市大氣顆粒物中PM2.5濃度日均值和小時(shí)值的最大值均出現(xiàn)在4月，分別為0.167mg/m3和1.065mg/m3，PM10濃度日均值和小時(shí)值的最大值也出現(xiàn)在4月，分別為0.629mg/m3和6.117mg/m3(4月27日沙塵天氣)，日均值均超過了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值（PM2.5日均濃度限值為0.075mg/m3，PM10日均濃度限值為0.150mg/m3）；PM2.5和PM10的月均值最大值均出現(xiàn)在12月，質(zhì)量濃度分別為0.113mg/m3和0.211mg/m3；PM2.5和PM10的年均值分別為0.044mg/m3和0.090mg/m3，PM2.5的年均值超過了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值（PM2.5年均濃度限值為0.035mg/m3，PM10年均濃度限值為0.100mg/m3）,見表1。

表1　2015年阜康市PM2.5和PM10濃度值單位：mg/m3

2.2不同季節(jié)的日變化特征

本文按照氣象學(xué)將一個(gè)年度劃分為四季:3～5月為春季，6～8月為夏季，9～11月為秋季，12月至次年2月為冬季,計(jì)算了一年四季每日不同時(shí)刻PM2.5和PM10的濃度平均值，得到了顆粒物的統(tǒng)計(jì)日變化特征，以此了解大氣顆粒物在每天不同時(shí)間、不同季節(jié)因當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境和生產(chǎn)生活的變化規(guī)律，見圖1。

圖1　阜康市PM2.5和PM10不同季節(jié)的日變化

PM2.5和PM10冬季的日變化濃度整體均高于春、夏、秋三個(gè)季節(jié)，可能是由于冬季供暖，燃煤量大，且冬季靜風(fēng)逆溫天氣多，不利于顆粒物擴(kuò)散，致使污染物積累而濃度偏高。白天波動(dòng)較大，這與人們白天生產(chǎn)、生活活動(dòng)豐富有直接關(guān)系。峰值出現(xiàn)在上午11: 00～12:00和下午15:00～16:00，可能是由于上班高峰期交通量增加，交通擁堵，汽車尾氣排放量增大。

PM2.5和PM10春季的日變化濃度整體均高于夏季，可能由于春季是沙塵暴多發(fā)季節(jié)，而且建筑工地開始施工，揚(yáng)塵較多。峰值也出現(xiàn)在上午11:00～12:00，與冬季的峰值相吻合。

PM2.5和PM10夏季的日變化濃度整體均低于冬、春、秋三個(gè)季節(jié)，可能是由于夏季日照時(shí)間長，溫度高，大氣條件活躍，有利于污染物的擴(kuò)散。

PM2.5和PM10秋季的日變化濃度整體均高于夏季而低于冬季，可能由于秋季中10月中旬至11月由于氣溫下降供暖，燃煤量增加所致。峰值除了出現(xiàn)在上班高峰期時(shí)段外，還出現(xiàn)在21: 00～22:00，可能與秋季傍晚焚燒秸稈有關(guān)。

2.3超標(biāo)天數(shù)及超標(biāo)天濃度日均值的月變化特征

2015年P(guān)M2.5和PM10的超標(biāo)天數(shù)變化規(guī)律基本一致，都呈現(xiàn)出兩頭高中間低的分布，高值出現(xiàn)在1、2、11、12月，PM2.5超標(biāo)率分別達(dá)到54.84%、62.07%、23.33%、61.29%，超標(biāo)天日均濃度分別為0.090mg/m3、0.094mg/m3、0.102mg/m3、0.146mg/m3，PM10超標(biāo)率分別達(dá)到38.71%、44.83%、10.00%、45.16%，超標(biāo)天日均濃度分別為0.202mg/m3、0.260mg/m3、0.198mg/m3、0.338mg/m3，PM2.5的超標(biāo)天數(shù)均高于PM10，但超標(biāo)濃度日均值均低于PM10，這4個(gè)月為冬季，冬季氣溫低靜風(fēng)頻率高，易形成逆溫天氣，不利于污染物擴(kuò)散，加之采暖期燃煤用量較大，因此造成超標(biāo)天數(shù)較多；其次為3、4月，由統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可得到4月27日為沙塵天氣，當(dāng)天PM10濃度為全年日均值的最高值，達(dá)到0.629 mg/m3，4月28日PM2.5濃度為全年日均值的最高值，達(dá)到0.167mg/m3，加之春季建筑工地開工、春耕等因素，因此這兩個(gè)月超標(biāo)天數(shù)較多；低值出現(xiàn)在5、6、7、8、9、10月，超標(biāo)天數(shù)較穩(wěn)定，5、6、7、8、9月PM2.5均無超標(biāo)，6、10月PM10無超標(biāo)。從超標(biāo)情況看，阜康市PM2.5的污染程度比PM10更嚴(yán)重，這體現(xiàn)出新空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)納入PM2.5并對(duì)其濃度限值做出規(guī)定的重要性，由此更加全面深入的反映顆粒物的污染問題，見圖2。

2.4PM2.5與PM10的相關(guān)性

從PM2.5和PM10的質(zhì)量濃度各月均值的比值P中可以看出：1、11、12月的P值較大，說明采暖期PM10中的PM2.5含量較高，也說明燃煤產(chǎn)生的污染物對(duì)PM2.5影響較大；4月P值較小，有沙塵天氣，說明沙塵天氣中PM10相對(duì)PM2.5含量較高；7、8月PM10超標(biāo)天數(shù)較多而PM2.5無超標(biāo)天數(shù)，故P值較小。

3　結(jié)語

3.12015年阜康市大氣顆粒物中PM2.5、PM10濃度日均值和小時(shí)值的最大值均出現(xiàn)在4月，分別為0.167mg/m3、1.065mg/m3和0.629mg/m3、6.117mg/m3，日均值均超過了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值（PM2.5日均濃度限值為0.075mg/m3，PM10日均濃度限值為0.150mg/m3）；PM2.5和PM10的月均值最大值均出現(xiàn)在12月，質(zhì)量濃度分別為0.113mg/m3和0.211mg/m3；PM2.5和PM10的年均值分別為0.044mg/m3和0.090mg/m3，PM2.5的年均值超過了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值（PM2.5年均濃度限值為0.035mg/m3，PM10年均濃度限值為0.100mg/m3）。

3.2PM2.5和PM10冬季的日變化濃度整體均高于春、夏、秋三個(gè)季節(jié)，夏季最低，白天波動(dòng)較大，峰值出現(xiàn)在上午11:00～12:00和下午15:00～16:00。

3.32015年P(guān)M2.5和PM10的超標(biāo)天數(shù)高值出現(xiàn)在1、2、11、12月，PM2.5的超標(biāo)天數(shù)高于PM10，污染程度比PM10嚴(yán)重；其次為3、4月（4月27日為沙塵天氣）；低值出現(xiàn)在5、6、7、8、9、10月，5、6、7、8、9月PM2.5均無超標(biāo)，6、10月PM10無超標(biāo)。

3.4PM2.5和PM10的相關(guān)性：1、11、12月的P值較大，說明采暖期PM10中的PM2.5含量較高，也說明燃煤產(chǎn)生的污染物對(duì)PM2.5影響較大；4月P值較小，有沙塵天氣，說明沙塵天氣中PM10相對(duì)PM2.5含量較高；7、8月P值較小。

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許曉敏（1986—），女，江蘇省海安縣人，碩士，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測工作。