阜康市PM2.5和PM10的質量濃度變化特征分析

許曉敏

（昌吉州環境監測站新疆昌吉831100）

阜康市PM2.5和PM10的質量濃度變化特征分析

許曉敏

（昌吉州環境監測站新疆昌吉831100）

通過對阜康市2015年1個區控點的PM2.5和PM10的連續自動監測數據分析得出：2015年阜康市大氣顆粒物中PM2.5、PM10濃度日均值和小時值的最大值均出現在4月，日均值均超過了環境空氣質量標準的二級標準限值；月均值最大值均出現在12月；PM2.5的年均值超過了環境空氣質量標準的二級標準限值；PM2.5和PM10冬季的日變化濃度高于其他三季，夏季最低。超標天數高值出現在1、2、11、12月，PM2.5的污染程度比PM10嚴重；PM2.5和PM10的比值1、11、12月較大。

PM2.5；PM10；濃度；變化特征

PM10和PM2.5分別指大氣中空氣動力學直徑≤10μm和2.5μm的顆粒物，其大小、形態和化學組成與人們的健康有著密切的聯系。大量的流行病資料顯示，PM10濃度與疾病的發病率、死亡率有明顯的相關性，尤其是呼吸系統疾病和心肺疾病[1、2]。PM2.5在PM10中占有相當大的比例，由于其粒徑小、比表面積大，更容易吸附大量有毒有害物質，并通過呼吸到達肺泡沉積下來[3]，對人的危害更大，引起了全世界的普通關注。美國在1997年頒布了PM2.5的空氣質量標準:年均值為0.015 mg/m3，日均值為0.065 mg/m3。

在我國，一些大城市如北京、武漢、重慶、廣州等進行了大量關于PM10和PM2.5的研究[4]，阜康市也對其做了監測，但未見報道，因此本文對阜康市一個區控點的連續自動監測數據分析了分析，以期為阜康市保持優良天氣提供有利依據。

1　研究方法

1.1監測點位與方法

阜康市1個區控空氣自動監測點位:市超高壓公司。

監測采用空氣質量連續自動監測系統，監測儀器采用北京中晟泰科環境科技發展有限責任公司生產的Dasibi-7201空氣質量自動監測系統。

1.2監測時間

2015年1月1日～12月31日。

1.3數據處理

原始數據為60 min平均值，文中所采用的數據是質控后的小時平均值，日均值為一個自然日24 h平均濃度的算術平均值。由于監測設備調試、斷電等原因，監測數據會有間斷的情況，按照新標準的規定，研究中將PM2.5、PM10每天的小時值多于20個的日期定為有效監測日，其余情況為無效監測日，其日均值不參與統計。

2　結果與分析

2.1PM2.5和PM10質量濃度水平

2015年阜康市大氣顆粒物中PM2.5濃度日均值和小時值的最大值均出現在4月，分別為0.167mg/m3和1.065mg/m3，PM10濃度日均值和小時值的最大值也出現在4月，分別為0.629mg/m3和6.117mg/m3(4月27日沙塵天氣)，日均值均超過了《環境空氣質量標準》的二級標準限值（PM2.5日均濃度限值為0.075mg/m3，PM10日均濃度限值為0.150mg/m3）；PM2.5和PM10的月均值最大值均出現在12月，質量濃度分別為0.113mg/m3和0.211mg/m3；PM2.5和PM10的年均值分別為0.044mg/m3和0.090mg/m3，PM2.5的年均值超過了《環境空氣質量標準》的二級標準限值（PM2.5年均濃度限值為0.035mg/m3，PM10年均濃度限值為0.100mg/m3）,見表1。

表1　2015年阜康市PM2.5和PM10濃度值單位：mg/m3

2.2不同季節的日變化特征

本文按照氣象學將一個年度劃分為四季:3～5月為春季，6～8月為夏季，9～11月為秋季，12月至次年2月為冬季,計算了一年四季每日不同時刻PM2.5和PM10的濃度平均值，得到了顆粒物的統計日變化特征，以此了解大氣顆粒物在每天不同時間、不同季節因當地氣候環境和生產生活的變化規律，見圖1。

圖1　阜康市PM2.5和PM10不同季節的日變化

PM2.5和PM10冬季的日變化濃度整體均高于春、夏、秋三個季節，可能是由于冬季供暖，燃煤量大，且冬季靜風逆溫天氣多，不利于顆粒物擴散，致使污染物積累而濃度偏高。白天波動較大，這與人們白天生產、生活活動豐富有直接關系。峰值出現在上午11: 00～12:00和下午15:00～16:00，可能是由于上班高峰期交通量增加，交通擁堵，汽車尾氣排放量增大。

PM2.5和PM10春季的日變化濃度整體均高于夏季，可能由于春季是沙塵暴多發季節，而且建筑工地開始施工，揚塵較多。峰值也出現在上午11:00～12:00，與冬季的峰值相吻合。

PM2.5和PM10夏季的日變化濃度整體均低于冬、春、秋三個季節，可能是由于夏季日照時間長，溫度高，大氣條件活躍，有利于污染物的擴散。

PM2.5和PM10秋季的日變化濃度整體均高于夏季而低于冬季，可能由于秋季中10月中旬至11月由于氣溫下降供暖，燃煤量增加所致。峰值除了出現在上班高峰期時段外，還出現在21: 00～22:00，可能與秋季傍晚焚燒秸稈有關。

2.3超標天數及超標天濃度日均值的月變化特征

2015年PM2.5和PM10的超標天數變化規律基本一致，都呈現出兩頭高中間低的分布，高值出現在1、2、11、12月，PM2.5超標率分別達到54.84%、62.07%、23.33%、61.29%，超標天日均濃度分別為0.090mg/m3、0.094mg/m3、0.102mg/m3、0.146mg/m3，PM10超標率分別達到38.71%、44.83%、10.00%、45.16%，超標天日均濃度分別為0.202mg/m3、0.260mg/m3、0.198mg/m3、0.338mg/m3，PM2.5的超標天數均高于PM10，但超標濃度日均值均低于PM10，這4個月為冬季，冬季氣溫低靜風頻率高，易形成逆溫天氣，不利于污染物擴散，加之采暖期燃煤用量較大，因此造成超標天數較多；其次為3、4月，由統計數據可得到4月27日為沙塵天氣，當天PM10濃度為全年日均值的最高值，達到0.629 mg/m3，4月28日PM2.5濃度為全年日均值的最高值，達到0.167mg/m3，加之春季建筑工地開工、春耕等因素，因此這兩個月超標天數較多；低值出現在5、6、7、8、9、10月，超標天數較穩定，5、6、7、8、9月PM2.5均無超標，6、10月PM10無超標。從超標情況看，阜康市PM2.5的污染程度比PM10更嚴重，這體現出新空氣質量標準納入PM2.5并對其濃度限值做出規定的重要性，由此更加全面深入的反映顆粒物的污染問題，見圖2。

2.4PM2.5與PM10的相關性

從PM2.5和PM10的質量濃度各月均值的比值P中可以看出：1、11、12月的P值較大，說明采暖期PM10中的PM2.5含量較高，也說明燃煤產生的污染物對PM2.5影響較大；4月P值較小，有沙塵天氣，說明沙塵天氣中PM10相對PM2.5含量較高；7、8月PM10超標天數較多而PM2.5無超標天數，故P值較小。

3　結語

3.12015年阜康市大氣顆粒物中PM2.5、PM10濃度日均值和小時值的最大值均出現在4月，分別為0.167mg/m3、1.065mg/m3和0.629mg/m3、6.117mg/m3，日均值均超過了《環境空氣質量標準》的二級標準限值（PM2.5日均濃度限值為0.075mg/m3，PM10日均濃度限值為0.150mg/m3）；PM2.5和PM10的月均值最大值均出現在12月，質量濃度分別為0.113mg/m3和0.211mg/m3；PM2.5和PM10的年均值分別為0.044mg/m3和0.090mg/m3，PM2.5的年均值超過了《環境空氣質量標準》的二級標準限值（PM2.5年均濃度限值為0.035mg/m3，PM10年均濃度限值為0.100mg/m3）。

3.2PM2.5和PM10冬季的日變化濃度整體均高于春、夏、秋三個季節，夏季最低，白天波動較大，峰值出現在上午11:00～12:00和下午15:00～16:00。

3.32015年PM2.5和PM10的超標天數高值出現在1、2、11、12月，PM2.5的超標天數高于PM10，污染程度比PM10嚴重；其次為3、4月（4月27日為沙塵天氣）；低值出現在5、6、7、8、9、10月，5、6、7、8、9月PM2.5均無超標，6、10月PM10無超標。

3.4PM2.5和PM10的相關性：1、11、12月的P值較大，說明采暖期PM10中的PM2.5含量較高，也說明燃煤產生的污染物對PM2.5影響較大；4月P值較小，有沙塵天氣，說明沙塵天氣中PM10相對PM2.5含量較高；7、8月P值較小。

[1]HOMNBERG C,MACIULEVICIURE L.SEEMAYER N H,etal.Induction ofsister chromatid exchanges(SCE)in human tracheal epithelial cells by the frations PM10 and PM2.5 of aribome particles[J].Toxicol-Lett,1998,2(1):215-220.

[2]WIESLAW J,ELZBIETA F,ELZBIETA M,et al.The adverse effet of lowlevels of ambient air pollutants on lung function growth in preadolescent children[J].Enviromental Health Perspectives,1999,107(8): 669-674.

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許曉敏（1986—），女，江蘇省海安縣人，碩士，工程師，主要從事環境監測工作。