淺談區(qū)域大氣環(huán)境中PM2.5/PM10的空間分布

蘇朗榮++嚴(yán)梁恒

摘 要：目前我國粗放型的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，使得我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提升之下，生態(tài)環(huán)境也遭受到了嚴(yán)重破壞。霧霾等極端惡劣天氣的頻繁出現(xiàn)不僅嚴(yán)重影響了空氣環(huán)境，同時(shí)其中含有的大量可吸入顆粒物等一旦進(jìn)入到人體的呼吸道當(dāng)中，將會對人體健康造成巨大的危害。因此人們在一邊保護(hù)和控制大氣環(huán)境的同時(shí)，一邊也加大了對PM2.5以及PM10的監(jiān)測力度，用以準(zhǔn)確掌握二者在區(qū)域大氣環(huán)境中的空間分布情況。因此，該文將通過簡單介紹PM2.5和PM10及其危害性質(zhì)等作為研究切入點(diǎn)，著重圍繞區(qū)域大氣環(huán)境中PM2.5以及PM10的空間分布進(jìn)行簡要分析。

關(guān)鍵詞：區(qū)域大氣環(huán)境 PM2.5 PM10 空間分布

中圖分類號：X5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（c）-0133-02

根據(jù)西方國家給出的流行病學(xué)研究數(shù)據(jù)顯示，人體發(fā)病率、死亡率以及前往醫(yī)院的就診率同區(qū)域大氣環(huán)境中PM2.5以及PM10的濃度和空間分布有著緊密的關(guān)聯(lián)。當(dāng)前為有效控制我國大氣環(huán)境污染問題，抑制PM2.5以及PM10爆表問題，在祖國各地先后建立起了超過500個(gè)自動監(jiān)測站，用于連續(xù)定點(diǎn)監(jiān)測包括PM2.5以及PM10在內(nèi)的各種污染物。而文章將在此基礎(chǔ)之上，通過使用現(xiàn)金的監(jiān)測儀器，對區(qū)域大氣環(huán)境中PM2.5以及PM10的空間分布進(jìn)行研究。

1 PM2.5與PM10的簡要概述

1.1 PM2.5

PM2.5指的就是所有在大氣當(dāng)中直徑不超過2.5 mm的顆粒物，因其可以進(jìn)入人體肺部因此人們也習(xí)慣將其稱之為可入肺顆粒物，在正常的大氣環(huán)境下只有極為微量的PM2.5，但可入肺顆粒物直接影響著控制大氣環(huán)境質(zhì)量工作和能見度等，因此PM2.5雖然不同于其他存在于大氣當(dāng)中的大粒徑顆粒物，但其蘊(yùn)含著大量有毒有害物質(zhì)并且其可以一直在空氣中處于懸浮狀態(tài)，很難通過沉降的方式自行消散，尤其是其可以進(jìn)入人體肺部，因而也會對人體健康和正常機(jī)能造成嚴(yán)重?fù)p害。

1.2 PM10

作為同樣能夠一直在大氣當(dāng)中處于懸浮狀態(tài)的物質(zhì)，PM10則指的就是所有在大氣當(dāng)中直徑不超過10 μm微小顆粒，在20世紀(jì)以前人們習(xí)慣用飄塵命名PM10，而經(jīng)過后期科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PM10從原來的飄塵轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)如今的“可吸入顆粒物”，并一舉成為一項(xiàng)能夠用于對大氣環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)評估的標(biāo)準(zhǔn)，而與PM2.5相同的是，PM10同樣也會影響到人體健康以及大氣能見度。

2 區(qū)域大氣環(huán)境中PM2.5/PM10的空間分布

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

文章在研究區(qū)域大氣環(huán)境中PM2.5以及PM10的空間分布過程中，使用當(dāng)前由美國生產(chǎn)制造的專業(yè)測量儀器，操作人員通過在測量儀器當(dāng)中對時(shí)間間隔進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，該測量儀器便可以自動記錄各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)并直接將其存儲在內(nèi)部存儲器當(dāng)中。該測量儀器通過利用光散射強(qiáng)度與氣溶膠微粒體積之間存在一定比例的原理，對標(biāo)定程序進(jìn)行精心優(yōu)化設(shè)定之后完成測量工作。此外，文章還將使用GPS設(shè)備并進(jìn)行時(shí)間間隔設(shè)置，使其同樣可以自動記錄相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)。

2.2 實(shí)驗(yàn)范圍

文章將選取筆者所在城市中的中心市區(qū)進(jìn)行區(qū)域大氣環(huán)境中PM2.5以及PM10的空間分布研究，在監(jiān)測汽車的車廂當(dāng)中敞開式放置專業(yè)監(jiān)測PM2.5以及PM10的測量儀器和GPS設(shè)備，與此同時(shí)，汽車將勻速行駛在該中心市區(qū)的主干道路中，用以完成對PM2.5以及PM10的移動監(jiān)測，此次實(shí)驗(yàn)共進(jìn)行4 d，每次汽車行駛時(shí)間為4 h。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過運(yùn)用專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件我們可以得知，在這4次的PM2.5以及PM10監(jiān)測當(dāng)中，每一次的監(jiān)測數(shù)據(jù)均表現(xiàn)出明顯的相關(guān)性，并且在第一次、第二次和第四次的監(jiān)測數(shù)據(jù)中顯示，數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)平方均大于0.95，而在第三次的監(jiān)測過程當(dāng)中遇到道路搶修，局部揚(yáng)塵量突然增加，因此也在一定程度上使得PM2.5的監(jiān)測值較以往相比更高，但其對于PM10的影響則并不明顯。在第一次的監(jiān)測當(dāng)中，PM2.5的濃度平均值大約在每立方米126 μg左右，而在后3次的監(jiān)測實(shí)驗(yàn)當(dāng)中這一數(shù)據(jù)分別為每立方米102、136和100 μg；在第一次的監(jiān)測當(dāng)中，PM10的濃度平均值大約在每立方米155 μg左右，而在后3次的移動監(jiān)測當(dāng)中，這一數(shù)據(jù)值分別為每立方米120、160和110 μg，通過將4次測得的PM2.5含量值與PM10作比，4次監(jiān)測中PM2.5與PM10的比值分別為81%、85%、77%以及84%。

2.4 結(jié)果分析

通過對該城市中心城區(qū)的4次PM2.5和PM10濃度含量監(jiān)測過程中，可以發(fā)現(xiàn)該城市中心城區(qū)內(nèi)主干道各區(qū)域內(nèi)，均存在PM2.5以及PM10“爆表”，也就是濃度超標(biāo)的問題，而通過結(jié)合筆者從所在城市氣象監(jiān)測局獲取到的相關(guān)資料顯示，在最近5年以來，該地區(qū)一直飽受霧霾天氣的困擾，一年中的藍(lán)天天數(shù)不超過100 d，因此筆者推斷高濃度含量的PM2.5以及PM10與當(dāng)?shù)亟?jīng)常發(fā)生的霧霾天氣有關(guān)。而在對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步分析后了解到，越靠近城區(qū)中心位置和繁華路段的地方，PM2.5與PM10的濃度含量越高，尤其是在餐廳、飯店以及其寫字樓密集的繁華路段中存在比較嚴(yán)重的PM2.5和PM10濃度超標(biāo)問題。因此我們也可以推斷得知在該城市中心城區(qū)當(dāng)中，PM2.5與PM10呈現(xiàn)出由中間向外擴(kuò)散的分布形式，越靠近中心區(qū)域其濃度含量越高，反之則有所降低。

3 結(jié)語

總而言之，通過將GPS技術(shù)與專門用于實(shí)時(shí)測量各種污染物和顆粒物的設(shè)備儀器進(jìn)行有機(jī)整合，可以有效彌補(bǔ)監(jiān)測站只能定點(diǎn)監(jiān)測的不足，幫助監(jiān)測人員更加全方位地對區(qū)域大氣環(huán)境中的PM2.5以及PM10進(jìn)行有效監(jiān)測和研究。文章以某市為例，通過使用此種方法對各路段進(jìn)行PM2.5以及PM10的濃度值監(jiān)測，并對其空間分布進(jìn)行分析，在對各區(qū)域中PM2.5以及PM10的分布情況和具體數(shù)值進(jìn)行準(zhǔn)確鎖定的基礎(chǔ)之上，判斷出了最為嚴(yán)重的PM2.5和PM10污染區(qū)域。而這也說明使用這一監(jiān)測方法能夠?qū)^(qū)域大氣環(huán)境中PM2.5以及PM10的空間分布進(jìn)行有效判斷、分析，對于我國大氣污染防治工作具有至關(guān)重要的意義和作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭濤，馬永亮，賀克斌.區(qū)域大氣環(huán)境中PM2.5/PM10空間分布研究[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2016（1）：147-150.

[2] 曾樹森.區(qū)域大氣環(huán)境中PM2.5/PM10空間分布的監(jiān)測方法[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2015（6）：120-122.