韓瑞霞 劉偉豪 王森
摘要通過(guò)分析全國(guó)12個(gè)城市2014年春季(3~5月)PM2.5監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),得出不同地區(qū)春季PM2.5分布特征,及不同地區(qū)PM2.5主要來(lái)源;比較六大經(jīng)濟(jì)協(xié)作區(qū)、不同功能城市及幾個(gè)典型城市間PM2.5分布的差異,并分析其原因,為制定改善空氣質(zhì)量的有效措施提供合理依據(jù)。
關(guān)鍵詞春季;PM2.5;分布特征;來(lái)源
中圖分類號(hào)S181.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611(2014)22-07608-06
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加速,環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,而大氣污染已成為目前全球范圍內(nèi)主要的環(huán)境污染問(wèn)題。造成大氣污染的物質(zhì)分為氣溶膠和氣態(tài)污染物兩類,其中氣溶膠粒子的大小、組成等都決定了其污染特征以及對(duì)環(huán)境和人體的危害程度。大部分有害元素及化合物都富集于細(xì)顆粒物(PM2.5)上,由于細(xì)顆粒物空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小、比表面積大,因此在大氣中的停留時(shí)間較長(zhǎng),并可通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體,甚至沉積在肺部,穿過(guò)肺泡進(jìn)入血液[1],對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。同時(shí),PM2.5也是造成能見(jiàn)度降低的最主要因素[2]。自20世紀(jì)70年代以來(lái),科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大氣中的顆粒物能夠影響太陽(yáng)輻射和大氣能見(jiàn)度,對(duì)全球氣候效應(yīng)有著重要影響,成為廣泛關(guān)注的一個(gè)重要領(lǐng)域[3-4]。美國(guó)加州地區(qū)是進(jìn)行細(xì)顆粒物研究最多的地方,研究結(jié)果表明:PM2.5質(zhì)量濃度不僅取決于物理化學(xué)和地形條件等復(fù)雜因素,還與區(qū)域污染源排放的污染物及氣象因素有關(guān),且PM2.5呈現(xiàn)季節(jié)性變化規(guī)律,通常春秋高于夏季[5]。歐美及澳大利亞等國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)了關(guān)于PM2.5的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn),并在顆粒物的源解析和空氣質(zhì)量模型等方面取得了大量研究成果[6]。
中國(guó)關(guān)于PM2.5的研究工作起步較晚,監(jiān)測(cè)資料缺乏,與歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家差距較大,所開(kāi)展的研究都是局部的,主要集中在北京、廣州、西安等大城市,缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性。近些年的工作主要是分析PM2.5與氣象條件的關(guān)系。劉輝等的研究表明除污染源排放外,氣象條件是影響大氣PM2.5及其水溶性離子濃度的最重要因素之一[7]。樊文雁等觀測(cè)分析了霧、霾、晴3種典型天氣狀況下,大氣細(xì)粒子質(zhì)量濃度垂直分布特點(diǎn),得出霧天的細(xì)粒子主要來(lái)源于局地,連續(xù)晴天時(shí)細(xì)粒子明顯被清除,而霾天細(xì)粒子污染則表現(xiàn)為時(shí)空分布非常均勻的城市群區(qū)域污染特征,且污染物不斷積累[8]。由于氣候及氣象條件的影響,冬春季節(jié)PM2.5質(zhì)量濃度高于夏季,尤其在北方地區(qū),其采暖期為冬季到春季初,此期間PM2.5污染尤為突出。而春季同時(shí)包含了采暖期和非采暖期,其PM2.5分布特征尤其具有代表性,因此筆者在全國(guó)尺度上進(jìn)行春季空氣PM2.5的分布特征及其來(lái)源分析,對(duì)比了旅游、工業(yè)等不同功能城市及典型城市的空氣PM2.5分布差異,并解析其來(lái)源,為具有不同污染特征的地區(qū)制定合理有效措施和控制大氣污染提供科學(xué)的理論依據(jù)。
1試驗(yàn)方法
通過(guò)http://www.tianqihoubao.com/aqi/、http://www.cnpm25.cn、http://www.tianqihoubao.com/lishi/index.html和http://aqicn.org/city/all/等網(wǎng)站,收集12個(gè)所選取研究城市3~5月的PM2.5、AQI和PM10監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),以及天氣狀況,采用Excel、Origin等軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及相關(guān)分析。
我國(guó)按照AQI(空氣質(zhì)量指數(shù))劃分空氣質(zhì)量等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(表1),同時(shí)采用該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)果分析。