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)濟發(fā)展模式，使得我國社會經(jīng)濟發(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，同時其中含有的大量可吸入顆粒物等一旦進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和控制大氣環(huán)境的同時，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，著重圍繞區(qū)域大氣環(huán)境中PM2.5以及PM10的空間分布進行簡要分析。

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個自動監(jiān)測站，用于連續(xù)定點監(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，尤其是其可以進入人體肺部，因而也會對人體健康和正常機能造成嚴(yán)重損害。

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”，并一舉成為一項能夠用于對大氣環(huán)境質(zhì)量進行科學(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 實驗設(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)中對時間間隔進行預(yù)先設(shè)定，該測量儀器便可以自動記錄各項監(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)備并進行時間間隔設(shè)置，使其同樣可以自動記錄相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)。

2.2 實驗范圍

文章將選取筆者所在城市中的中心市區(qū)進行區(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，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，此次實驗共進行4 d，每次汽車行駛時間為4 h。

2.3 實驗結(jié)果

通過運用專業(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)測實驗當(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)進行進一步分析后了解到，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)與專門用于實時測量各種污染物和顆粒物的設(shè)備儀器進行有機整合，可以有效彌補監(jiān)測站只能定點監(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行PM2.5以及PM10的濃度值監(jiān)測，并對其空間分布進行分析，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

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