中國主要城市春季PM2.5分布特征及其來源分析

韓瑞霞　劉偉豪　王森

摘要通過分析全國12個城市2014年春季（3～5月）PM2.5監測數據，得出不同地區春季PM2.5分布特征，及不同地區PM2.5主要來源；比較六大經濟協作區、不同功能城市及幾個典型城市間PM2.5分布的差異，并分析其原因，為制定改善空氣質量的有效措施提供合理依據。

關鍵詞春季；PM2.5；分布特征；來源

中圖分類號S181.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）22-07608-06

隨著經濟的快速發展以及城市化進程的加速，環境污染問題日益嚴重，而大氣污染已成為目前全球范圍內主要的環境污染問題。造成大氣污染的物質分為氣溶膠和氣態污染物兩類，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環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顆粒物（PM2.5）上，由于細顆粒物空氣動力學當量直徑小、比表面積大，因此在大氣中的停留時間較長，并可通過呼吸道進入人體，甚至沉積在肺部，穿過肺泡進入血液[1]，對人體健康產生嚴重危害。同時，PM2.5也是造成能見度降低的最主要因素[2]。自20世紀70年代以來，科學家發現大氣中的顆粒物能夠影響太陽輻射和大氣能見度，對全球氣候效應有著重要影響，成為廣泛關注的一個重要領域[3-4]。美國加州地區是進行細顆粒物研究最多的地方，研究結果表明：PM2.5質量濃度不僅取決于物理化學和地形條件等復雜因素，還與區域污染源排放的污染物及氣象因素有關，且PM2.5呈現季節性變化規律，通常春秋高于夏季[5]。歐美及澳大利亞等國家已經出臺了關于PM2.5的空氣質量監測標準，并在顆粒物的源解析和空氣質量模型等方面取得了大量研究成果[6]。

中國關于PM2.5的研究工作起步較晚，監測資料缺乏，與歐美等發達國家差距較大，所開展的研究都是局部的，主要集中在北京、廣州、西安等大城市，缺乏系統性和連續性。近些年的工作主要是分析PM2.5與氣象條件的關系。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]。樊文雁等觀測分析了霧、霾、晴3種典型天氣狀況下，大氣細粒子質量濃度垂直分布特點，得出霧天的細粒子主要來源于局地，連續晴天時細粒子明顯被清除，而霾天細粒子污染則表現為時空分布非常均勻的城市群區域污染特征，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PM2.5質量濃度高于夏季，尤其在北方地區，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，因此筆者在全國尺度上進行春季空氣PM2.5的分布特征及其來源分析，對比了旅游、工業等不同功能城市及典型城市的空氣PM2.5分布差異，并解析其來源，為具有不同污染特征的地區制定合理有效措施和控制大氣污染提供科學的理論依據。

1試驗方法

通過http：//www.tianqihoubao.com/aqi/、http：//www.cnpm25.cn、http：//www.tianqihoubao.com/lishi/index.html和http：//aqicn.org/city/all/等網站，收集12個所選取研究城市3～5月的PM2.5、AQI和PM10監測數據，以及天氣狀況，采用Excel、Origin等軟件進行數據處理及相關分析。

我國按照AQI（空氣質量指數）劃分空氣質量等級標準（表1），同時采用該標準進行結果分析。