北侖區(qū)域不同粒徑顆粒物的污染水平研究

鄭美玲(寧波市北侖區(qū)環(huán)境保護(hù)局 浙江 寧波 315800)

北侖區(qū)域不同粒徑顆粒物的污染水平研究

鄭美玲(寧波市北侖區(qū)環(huán)境保護(hù)局 浙江 寧波 315800)

利用北侖區(qū)域內(nèi)2011年至2015年P(guān)M10和PM2.5兩種不同粒徑的顆粒物的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)這兩種顆粒物的濃度水平、濃度分布和粒徑分布特征進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，2011年至2015年P(guān)M10和PM2.5的濃度水平均有了一定程度的下降，但是PM2.5下降趨勢(shì)較緩；PM10和PM2.5的濃度均呈現(xiàn)了對(duì)數(shù)正態(tài)分布；PM2.5/PM10的比例大致在60％左右，但是不同季節(jié)存在一定的差異。

PM10；PM2.5；污染水平

1 引言

近年來(lái)大氣污染已經(jīng)成為政府和老百姓越來(lái)越關(guān)注的問(wèn)題，而空氣污染中一些顆粒物(包括PM10和PM2.5)的濃度水平已經(jīng)成為衡量一個(gè)城市環(huán)境空氣質(zhì)量?jī)?yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)，因?yàn)槠洳粌H對(duì)人體健康有直接的危害，而且對(duì)能見(jiàn)度產(chǎn)生顯著的影響。隨著2012年P(guān)M2.5成為國(guó)家環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)的一項(xiàng)常規(guī)項(xiàng)目，國(guó)內(nèi)對(duì)于不同粒徑的顆粒物的污染水平的研究正在走向深入化。北侖區(qū)作為一個(gè)浙江省內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)，區(qū)域內(nèi)集中了北侖電廠、寧波鋼鐵廠、臺(tái)塑臺(tái)化、吉利汽車、申洲公司、逸盛石化、亞洲漿紙等在內(nèi)的眾多大型企業(yè)，其區(qū)域內(nèi)顆粒物的污染水平，是區(qū)域領(lǐng)導(dǎo)和老百姓關(guān)注的重點(diǎn)，也是值得深入研究的課題。以2011年至2015年北侖區(qū)域內(nèi)的PM10和PM2.5的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，對(duì)PM2.5和PM10兩種粒徑的顆粒物從濃度總體水平、濃度分布和粒徑分布三個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了探討和研究，并得出了一些規(guī)律，供北侖區(qū)域顆粒物污染控制提供參考。

2 近幾年的顆粒物總體水平情況

圖1給出了2011年至2015年5年內(nèi)PM10和PM2.5的濃度變化情況(2013年由于氣象因素，全年顆粒物濃度反而有所升高)，從圖中可以看出，PM10的濃度從2011年至2015年出現(xiàn)了明顯的階梯式下降，濃度從2011年的84μg/m3下降至了2015年的66μg/m3，下降了21.4％，而PM2.5的濃度雖與PM10有同樣的下降趨勢(shì)，但是趨勢(shì)較緩，濃度從2011年的42μg/m3下降到39μg/m3，下降幅度為7.1％，從這一變化趨勢(shì)上可以看出，顆粒物總體上已經(jīng)得到了有效控制，但是細(xì)顆粒物的控制收效甚微，濃度的消減已經(jīng)遇到了一定的瓶頸，這與PM10和PM2.5的來(lái)源存在一定差異有關(guān)，即PM10大部分來(lái)源污染物的一次排放，而PM2.5不僅有污染物的一次排放，而且還有很大一部分，甚至是大部分來(lái)自于二次污染物，這些二次污染物包括了硫酸鹽，硝酸鹽，有機(jī)物等等〕，因此要想控制PM2.5難度要比控制PM10大的多。

圖1 2011年至2015年北侖城區(qū)顆粒物濃度變化情況

3 顆粒物的濃度分布情況

從圖2和圖3中可以看出，不管是PM10還是PM2.5的數(shù)據(jù)分布均呈現(xiàn)了一種對(duì)數(shù)正態(tài)分布的特征，PM10的最大頻數(shù)出現(xiàn)在40-60 μg/m3，該濃度范圍接近占所有數(shù)據(jù)的30％左右；而PM2.5的最大頻數(shù)出現(xiàn)在20-40 μg/m3，該濃度范圍接近占所有數(shù)據(jù)的40％左右。此外，從總體的濃度數(shù)據(jù)分布區(qū)間來(lái)看，PM10數(shù)據(jù)大部分都分布在40-120μg/m3之間，這一部分的數(shù)據(jù)量占了所有數(shù)據(jù)的80％以上，而PM2.5的數(shù)據(jù)大部分都分布在20-60 μg/m3之間，這部分的數(shù)據(jù)也占了所有數(shù)據(jù)量的80％以上。以上的分析表明，雖然不同月份的數(shù)據(jù)差異較大，但是從全年來(lái)看，大部分的數(shù)據(jù)都在一個(gè)固定的且較小的區(qū)間之內(nèi)，這對(duì)于預(yù)測(cè)濃度和評(píng)估污染水平是有利的。

圖2 可吸入顆粒物(PM10)分布圖

圖3 細(xì)顆粒物(PM2.5)數(shù)據(jù)分布圖

4 顆粒物的粒徑分布情況

從表1的2011年至2015年的PM2.5/PM10的比例來(lái)看，除了2011年比例為50％外，2012年開(kāi)始其比例基本都保持在60％左右，2011年可能由于受到幾次北方沙塵暴的輸送，導(dǎo)致PM10濃度升高較多，但是對(duì)PM2.5影響相對(duì)較少所致。另外，從圖4可以看到，PM10和PM2.5的濃度隨著月份的變化有著較好的一致性，說(shuō)明其主要污染源存在很大類似性，而包貞等人對(duì)于杭州市PM10和PM2.5的來(lái)源解析研究表明，常規(guī)顆粒物污染源揚(yáng)塵、煤煙塵、建筑水泥塵對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)率要明顯比PM10低，而機(jī)動(dòng)車尾氣塵、硫酸鹽、硝酸鹽和燃油塵對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)率較高，這一結(jié)論也進(jìn)一步解釋了為何杭州市的PM2.5/PM10的比例達(dá)到了0.7，要明顯高于我區(qū)，即主要因?yàn)槲覅^(qū)的顆粒物的很大一部分是來(lái)自于眾多的臨港大工業(yè)，而相比于杭州機(jī)動(dòng)車的密度，我區(qū)的機(jī)動(dòng)車密度要明顯低的多。

為了進(jìn)一步研究不同月份之間ρ值的變化規(guī)律情況，圖4給出了從1月份到12月份PM2.5、PM10的濃度變化和比值ρ值變化的趨勢(shì)圖，首先從濃度變化的趨勢(shì)來(lái)看，PM10和PM2.5均呈現(xiàn)了一個(gè)V字形，即由于受到擴(kuò)散條件等因素的影響，夏季的兩者的濃度均處于一個(gè)較低值，顯然，PM2.5在夏季的下降幅度相比于PM10要小，這一特征也導(dǎo)致了兩者的比值ρ值與濃度變化規(guī)律相反呈現(xiàn)出了一個(gè)Λ字形，該值的最高點(diǎn)在8月份，達(dá)到了0.783，而12月份則達(dá)到了最低點(diǎn)0.452，這一變化規(guī)律特征主要是因?yàn)橄募倦m然擴(kuò)散好，污染物濃度相對(duì)較低，但是由于PM2.5受到濕度的影響較大，即PM2.5的濃度與相對(duì)濕度在一定范圍內(nèi)存在著一定的正相關(guān)性，而夏季往往空氣中濕度較大，從而使得PM2.5在夏季濃度下降相比于PM10要小得多。

表1 2011年至2015年P(guān)M2.5/PM10比例

圖4 不同月份的PM 2.5與PM 10濃度及ρ值變化趨勢(shì)圖

5 結(jié)論

通過(guò)研究北侖區(qū)域內(nèi)的PM10和PM2.5的濃度情況，可以得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

(1)2011年至2015年P(guān)M10和PM2.5濃度均得到了一定的控制，但是PM2.5濃度控制由于其大部分來(lái)源為二次源，控制遇到較大瓶頸。

(2)PM2.5和PM10濃度的80％都分布在20-60μg/m3和40-120μg/m3的區(qū)間，兩者的最大頻數(shù)分布區(qū)間分別為20-40μg/m3和40-60 μg/m3。

(3)全年1-12月份的PM2.5/PM10的比值分布規(guī)律為兩頭低，中間高，呈現(xiàn)一個(gè)Λ字形。

〔1〕劉章現(xiàn)，袁英賢，張江石等.平頂山市大氣PM10、PM2.5污染調(diào)查〔J〕.環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2007，19(2)：26-29.

〔2〕顧卓良.灰霾天氣不同粒徑顆粒物污染特征研究〔J〕.環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2012，24(2)：31-33.

〔3〕岳玎利，謝敏，周炎等.環(huán)境空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)珠三角區(qū)域站空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的影響〔J〕.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2013，29(5)：38-42.

〔4〕李建娜，李汝琪.城區(qū)PM2.5污染成因及防治對(duì)策研究〔J〕.環(huán)境科學(xué)與管理，2016，41(1)：47-50.

〔5〕包貞，馮銀廠，焦荔等.杭州市大氣PM2.5和PM10污染特征及來(lái)源解析〔J〕.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2010，26(2)：44-48.

Study on the Pollution Level of Different Size Particles in BeiLun District

ZhengMeiling(Environmental Protection Bureau of BeiLun District Ningbo ZheJiang 315800)

We analysed monitoring data of PM10and PM2.5of BeiLun district from 2011 to 2015 and studied concentration distribution and particle size distribution of them.The result showed that concentration levels of PM10and PM2.5had a certain degree of decline from 2011 to 2015，but decreased trend of PM2.5was slower.Concentration of PM10and PM2.5all showed lognormal distribution.Ratios of PM2.5and PM10were around 60％which existing some differences in different seasons.

PM10PM2.5Pollution level

X831

A

1674-263X(2016)02-0058-03

2016-05-24

鄭美玲(1982-)女，本科，工程師，主要從事環(huán)境保護(hù)工作。