德州市PM10的污染特征及對策研究

龍其霖，王玉升

(德州邦達工程咨詢有限公司，山東德州 253023)

近年來，PM10污染成為政府和社會各界關注的環境熱點問題［1－2］。PM10指的是大氣中直徑小于10μm的可吸入顆粒物，是目前我國各城市大氣環境的首要污染物。PM10不僅能降低能見度，人體吸入后危害健康［3］。本文研究的主要目的是利用數據統計的方法對比分析PM10區域變化特征，季節特征及其日變化特征并提出對德州市PM10污染防治的對策。為今后大力開展大氣環境保護提供理論依據。

1 研究方法、內容

1．1 研究方法

本研究根據德州市環境保護監測中心站提供的監測點信息，選取了德州市的監理站，監測站，黑馬集團，兒童樂園，華宇技校，雙一集團六個監測點。監測點信息及位置分布見示意圖1。

圖1 德州市監測點分布示意圖

1．2 研究內容

2 研究結果與分析

(1)德州市PM10的區域性變化特征。

(2)德州市PM10的季節性變化特征。

(3)德州市PM10的日變化特征。

2．1 PM10污染的區域分布特征

圖2 德州市PM10的年平均濃度值

根據2013年度的監測數據，得出德州市六個監測點的PM10的年平均濃度值(圖2):雙一集團＞監測站＞黑馬集團＞華宇技校＞監理站＞兒童樂園。

根據山東省關于PM10的評價標準表2所示。

表2 山東省對PM10的等級劃分

6個觀測點存在不同程度污染。其中兒童樂園在0．101～0．15 mg/m3中，屬于輕度污染。監理站，監測站，黑馬集團以及華宇技校都在0．151～0．2 mg/m3中，屬于中度污染。而最嚴重的雙一集團的PM10的濃度值達到了0．20 mg/m3，屬于重度污染。

兒童樂園位于德州市湖濱中大道的西側，北側是德州市植物園，周圍的綠化率很高，因此周圍PM10濃度較低。山東雙一集團有限公司，位于山東省德州市新華工業園。運送原材料的貨車較多，故所產生的揚塵顆粒物嚴重。監測站位于G104的西側，其北邊是東方紅路，南邊是東風東路，由于這兩條路上的車流量都很大，因此造成了監測站的PM10的濃度值相對較高。對于華宇技校、監理站以及黑馬集團，三個監測點的PM10的污染情況均達到了中度污染。華宇技校南鄰大學路;監理站南側為東方紅西路，其西側路口是德興中大道和東方紅西路的交叉路口;黑馬集團位于湖濱中大道與天衢中路交匯處，車流量大，其PM10的濃度值也達到了中度污染。

綜合以上六個監測點的PM10的濃度值影響因素，可以得出，道路車流量是影響PM10濃度值的重要因素。另外，建筑工地的密集程度，以及周邊的綠化面積對PM10的濃度值有一定的影響。

2．2 PM10污染的季節變化特征

圖3 德州市PM10的質量濃度年變化

根據圖3看出德州市六個監測點大氣顆粒物PM10的污染水平具有明顯的季節變化規律，在季節上的PM10質量濃度總體分布由低到高依次是夏季＜秋季＜春季＜冬季，還可以得到德州市PM10濃度值的最高點出現在1月份，最低點出現在7月份。

本文研究德州市PM10的日變化，分為兩個時間段的，一個是1月份的日變化，一個是7月份的日變化。本文選擇了2013年1月份31天從0點到24點的4464個數據，計算同一個時刻的PM10的檢測值求平均值，得出六個觀測站的1月份PM10的日均變化，如圖4所示。

2．3 PM10污染的日變化特征

圖4 德州市1月份六個觀測點PM10濃度的日均變化

由圖4我們可以得出德州市1月份PM10的日變化的大體趨勢。從圖4中可以看到，在一天中，16時會出現最低值，在上8點和下午6點出現兩個小高峰。探究其原因，早晨和傍晚在冷高壓的影響下往往會有氣溫逆增現象，即上層氣溫高，而地表氣溫低，大氣對流近乎停止。不利于污染物的擴散。而且早上8點，下午6點是上下班的高峰期，路上的車輛增多，人流增大，因此會出現一個峰值。而在下午四點出現最低值，原因是在下午地面的溫度高于大氣溫度，大氣上升，從而將PM10等污染物帶到了高空中，從而使得地面上的PM10的濃度值逐漸降低，到了下午四點達到了最小值。而且此時的車流量很小，大部分上班族還沒有下班，所以這是地面上的PM10的濃度值是最低的。

圖5 德州市7月份六個觀測點的日均變化

同樣的方法，選取七月份的31天，求每天每個時刻的平均值，得圖5。

由圖5可以看出，監測站，華宇技校以及黑馬集團和雙一集團的PM10的濃度變化幅度比較其他兩個觀測點的濃度值的變化要大。監測站的PM10的濃度變化區間為0．12～0．25 mg/m3，最高值出現在早上7點左右，最低值在下午兩點左右。而且總體看來，監測站的PM10的濃度值比其他五個監測點的PM10的濃度值都要高。究其原因是周邊的車流量太大了。雙一集團的變化幅度可以看到也是很大的，其變化范圍是0．1～0．2 mg/m3其最高值在傍晚8點左右取得，最低值也是出現在下午兩點。華宇技校的PM10的濃度變化幅度也非常大。其變化范圍為0．08～0．15 mg/m3，其最高值在早上7點左右，最低值在下午兩點左右取得。黑馬集團的日變化和華宇技校的變化大體一致，其變化范圍為0．1～0．15 mg/m3最高值也是在早上7點左右取得，最低值在下午2點左右取得。變化幅度最小的是監理站，其變化范圍是0．09～0．12 mg/m3，最高點出現在早上9點，最低點出現在下午2點。究其原因是，周邊的車量數變化不大，而且車流量比較小，因此其PM10的濃度值較低。兒童樂園的PM10的濃度變化值也不大，最高出現在早上7點，最低值出現在下午3點左右。兒童樂園靠近植物園，植物對PM10的吸附比較厲害，因此其濃度值比較低。綜合這六個觀測點的日變化情況，可以得出一個結論:最低值一般情況下都在下午兩點左右出現，最高值在早上或者傍晚出現。

3 對策研究

防治PM10污染，控制PM10污染排放是改善空氣質量的根本措施，其主要途徑有:

(1)全面推行清潔生產;

(2)加快清潔能源替代利用;

(3)強化節能，提高能源利用率;

(4)強化環境監督管理和污染源的治理，實施總量控制和達標排放;

(5)制定嚴格的排放標準，限制大排量機動車的使用。

4 結論與展望

通過對德州市PM10的研究得到以下結論:

(1)德州市PM10的質量濃度存在明顯的時間變化，說明PM10質量濃度受季節變化影響較大。由于季節的不同，氣候的變化，導致PM10的質量濃度也跟著變化;

(2)PM10污染過程大致呈現鋸齒型的分布特征，一天中PM10濃度大致呈現早晚兩個峰值，屬于上下班高峰期，所以汽車尾氣的排放也是影響PM10濃度的重要因素;

(3)德州6個監測點中，一年之內的濃度變化基本保持一致，但是雙一集團最高，兒童樂園最低，說明工業集中的地方PM10濃度越高;

(4)德州市冬春季節污染濃度高于夏秋季節，采暖季節燃煤量對PM10濃度影響非常大。夏季的雨水對PM10有沖刷作用，大氣條件有利于PM10的擴散;

(5)針對德州市PM10污染特征，我們首先應該從源頭控制污染，通過對燃煤、露天燃燒、揚塵等多反面的控制，減少PM10的排放。加強霧霾治理的立法執法，完善有關于這方面的法律體系。

未來的大氣污染問題應從以下幾個方面進行治理:

(1)控制燃油車輛的數量，倡導人們綠色出行;

(2)提升油品質量，減少污染物的排放;

(3)大力開發清潔能源。