新鄉(xiāng)市PM2.5濃度變化特征分析

馬琳　王雁

摘要：應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計方法分析了新鄉(xiāng)市大氣污染物PM2.5濃度的區(qū)域、季節(jié)變化特征。結(jié)果表明：新鄉(xiāng)市PM2.5濃度區(qū)域性特征明顯，季節(jié)性變化顯著；同時說明，自然環(huán)境變化和人類日?；顒訉M2.5濃度分布有一定影響。

關(guān)鍵詞：新鄉(xiāng)；大氣污染；PM2.5；濃度；區(qū)域功能

中圖分類號：X831

文獻標識碼：A文章編號：16749944（2017）8009302

1引言

在環(huán)境空氣中，PM2.5又稱細顆粒物，是空氣動力學當量直徑小于等于2.5 μm的顆粒物，其來源和成因極其復(fù)雜，主要來源包括二次顆粒物、汽車排放、化石燃料燃燒、道路揚塵、生物質(zhì)燃燒、土壤層以及金屬加工處理等。PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣能見度有重要的影響，也是造成空氣環(huán)境污染，對人體健康危害最嚴重的大氣污染物之一[1，2]。因此，PM2.5是評價大氣環(huán)境質(zhì)量的重要指標，已成為近年來城市大氣環(huán)境研究的焦點[3～6]。

新鄉(xiāng)市地處河南省北部黃河中下游，由于特殊的地理位置以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，其大氣環(huán)境質(zhì)量備受社會各方面關(guān)注。筆者將借助空氣自動監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析新鄉(xiāng)市大氣污染物中PM2.5濃度變化特征，通過探討環(huán)境空氣中PM2.5濃度隨季節(jié)、月份變化的關(guān)系，對新鄉(xiāng)市的PM2.5污染狀況進行了客觀評價，為管理部門控制空氣污染決策提供科學依據(jù)。

2數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)采用“國家空氣質(zhì)量聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測管理平臺（市級版）”的監(jiān)測數(shù)據(jù)，研究中選用數(shù)據(jù)為2015年1月1日至2016年12月31日新鄉(xiāng)市國控站點連續(xù)監(jiān)測的PM2.5小時平均質(zhì)量濃度，并獲取該時間段內(nèi)日平均質(zhì)量濃度，各月、各季節(jié)以及年P(guān)M2.5的平均濃度時空分布特征。

表1所示為大氣污染物PM2.5濃度劃分國家標準，日均質(zhì)量濃度及年均質(zhì)量濃度的統(tǒng)計滿足《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3095-2012）的要求。依據(jù)國家環(huán)境空氣質(zhì)量標準，新鄉(xiāng)市執(zhí)行二級標準。

由表1、表2可知，2015年和2016年新鄉(xiāng)市區(qū)大氣污染物PM2.5濃度均超過國家大氣潔凈水平二級標準；2015年四個國控點位，環(huán)保西院年平均PM2.5污染最重，開發(fā)區(qū)的污染最低，2016年四個國控點位PM2.5污染水平基本一致；雖然城區(qū)和四個國控點位2016年相對于2015年均有明顯下降，但均超過了國家規(guī)定的二級標準，這也說明城區(qū)和四個國控點位大氣環(huán)境中PM2.5污染程度仍然較重。

2015年各站點污染物年均值顯示，開發(fā)區(qū)PM2.5的年均值相對較低，而環(huán)保西院年均值相對較高，符合其功能區(qū)周邊環(huán)境現(xiàn)狀情況，而2016年各個功能區(qū)PM2.5年均濃度基本一致。整體上看，新鄉(xiāng)市PM2.5污染物呈現(xiàn)區(qū)域性污染（圖1）。

3.2各監(jiān)測點污染物PM2.5濃度隨季節(jié)變化的特征分析

如圖2所示，四個季節(jié)中，污染物PM2.5在整個市區(qū)的濃度表現(xiàn)為“V”形狀特征，夏季、秋季PM2.5濃度較低，春季、冬季PM2.5濃度較高。污染物PM2.5濃度整體上呈現(xiàn)出冬強夏弱的季節(jié)變化規(guī)律。

夏秋兩季氣溫較高，雨水豐富，盛行西南風和東南風，風力較強，有利于空氣中污染物的稀釋和擴散；春冬兩季則相反，降水較少再加上近地面逆溫層和靜風等天氣現(xiàn)象發(fā)生頻率較高，不利于污染物擴散和稀釋。

3.3污染物PM2.5濃度變化與社會功能區(qū)域關(guān)系分析

如圖3所示，環(huán)保西院，工業(yè)較多，人口密度大，車輛多交通擁擠，人類活動頻繁，其年均PM2.5超過其他城區(qū)；開發(fā)區(qū)，人口密度低，綠地分布廣，無明顯污染源，其年均PM2.5濃度最低。PM2.5年平均濃度的區(qū)域差異，工業(yè)居民混合區(qū)的PM2.5濃度變化最為明顯，而居民區(qū)的PM2.5濃度變化略低。這說明人類活動、交通狀況、商業(yè)活動強度是全市PM2.5濃度影響最主要因素，因此各區(qū)域的社會功能對城市空氣質(zhì)量起著不同的作用。

4結(jié)果與結(jié)論

新鄉(xiāng)市大氣環(huán)境中PM2.5濃度年度變化呈現(xiàn)明顯下降，但均超過了國家規(guī)定的二級標準， PM2.5污染程度仍然較重。季節(jié)變化呈現(xiàn)出春、冬季高，夏、秋季低的差異性。各功能區(qū)域中大氣污染中PM2.5濃度變化為人口密集、交通擁堵、經(jīng)濟活躍的工業(yè)混合區(qū)最為顯著；人口密度低，綠地分布廣，無明顯污染源的居民區(qū)最不明顯。

本研究表明人類日?；顒?、季節(jié)變化是該市PM2.5濃度變化的主要因素，這也說明城市大氣環(huán)境質(zhì)量的變化是人類活動和自然環(huán)境相互作用的結(jié)果。但導(dǎo)致大氣環(huán)境質(zhì)量狀態(tài)變化的因素是多方面的，需要進一步采用更多指標，更全面揭示城市大氣環(huán)境質(zhì)量動態(tài)變化規(guī)律。

參考文獻：

[1]

王京麗，劉旭林.北京市大氣細粒子質(zhì)量濃度與能見度定量關(guān)系初探[J]. 氣象學報，2006，64（2）：221～228.

[2]楊新興，馮麗華.大氣顆粒物PM2.5及其危害[J].前沿科學，2012，6（1）：22～31.

[3]朱能文. 顆粒物濃度的影響因素及變化規(guī)律[J]. 環(huán)境科學動態(tài)， 2005（2）： 16～18.

[4]宋宇， 唐孝炎， 方晨，等. 北京市能見度下降與顆粒物污染的關(guān)系[J]. 環(huán)境科學學報， 2003， 23（4）： 468～471.

[5]劉彩霞， 邊瑋. 天津市空氣質(zhì)量與氣象因子相關(guān)分析[J]. 中國環(huán)境監(jiān)測， 2007， 23（5）： 63～65.

[6]董鳳鳴，莫運政，等.大氣顆粒物與人群循環(huán)系統(tǒng)疾病死亡關(guān)系的病例交叉研究[J].北京大學學報（自然科學版），2013，45（3）：398～404.