近年來唐山市大氣顆粒物分布特征

楊安 劉海紅 邢文聰 王小霞

摘要：本文以唐山市2014年1月1日-2018年12月31日PM2.5、PM10質(zhì)量濃度為研究對象，分析了唐山市大氣顆粒物在時間上的分布特征。結果顯示：唐山市大氣顆粒物濃度整體呈下降趨勢，但污染仍較為嚴重，具體表現(xiàn)為冬季>春季>秋季>夏季，以冬季污染最為突出。

Abstract： Taking the mass concentration of PM2.5 and PM10 from January 1， 2014 to December 31， 2011 in Tangshan City as the research object， the distribution characteristics of atmospheric particulate matter in Tangshan City were analyzed. It is found that the overall trend of atmospheric particulate matter concentration in Tangshan City is decreasing， but the pollution is still heavy， which is characterized by winter>spring>autumn>summer， which is most prominent in winter.

關鍵詞：大氣顆粒物;分布特征;唐山市

Key words： atmospheric particulate matter;distribution characteristics;Tangshan City

中圖分類號：P42; X541; X43? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）25-0255-02

0? 引言

顆粒物作為主要的大氣污染物，是霧霾產(chǎn)生的主要因素，且重污染產(chǎn)生時，污染以細顆粒物為主，城市化與工業(yè)化中化石燃料的燃燒及尾氣排放等都對PM2.5、PM10濃度的升高具有促進作用，從而導致空氣質(zhì)量降低、能見度下降以及健康風險及經(jīng)濟損失的產(chǎn)生[1]。近年來，我國東部和北部的許多地域相繼出現(xiàn)了霧霾，我國為防治大氣污染，相繼出臺了《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3015-2012）、《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)技術規(guī)定》（HJ633-2012）與《關于實施環(huán)境空氣質(zhì)量標準的通知》來指導日常監(jiān)測。據(jù)統(tǒng)計，京津冀在全國空氣質(zhì)量污染等級排名中，多個城市位于前列[2]。大氣中細顆粒物污染的主要驅(qū)動力多集中在揚塵、燃煤、工業(yè)排放、機動車保有量增加、汽車尾氣排放[3]。張人禾等[4]在研究2013年1月中國東部持續(xù)性霧霾天氣時發(fā)現(xiàn)，高壓抑制對流發(fā)展，風速減弱不利于近地面霧霾輸送，對流層底層逆溫使近地層更加穩(wěn)定等因素，對霧霾天氣的生成提供了有利的氣象條件;陳輝等[5]運用衛(wèi)星遙感技術監(jiān)測、反演、驗證后，綜合分析了京津冀及其周邊地區(qū)，認為山脈的阻隔作用、逆溫層出現(xiàn)的頻次對大氣顆粒物的擴散具有重要影響;段文嬌等[6]針對鋼鐵行業(yè)排污狀況對京津冀PM2.5污染進行了相關研究，認為唐山市PM2.5濃度主要受鋼鐵產(chǎn)業(yè)影響，貢獻率達40%以上。目前，針對唐山市顆粒物污染的相關研究較少，本文以年和季節(jié)為時間尺度，對比分析了2014-2018年唐山市顆粒物濃度的變化狀況，以期為唐山市空氣質(zhì)量的管理和控制提供科學依據(jù)。

1? 研究區(qū)與數(shù)據(jù)來源

唐山市位于河北省東部（117°31′E-119°19′E，38°55′N-40°28′N），南臨渤海，北依燕山，總面積為13472km2，地貌可分為燕山山地丘陵區(qū)和灤河平原區(qū)，地勢北高南低，北部和東北部多山，中部為平原。氣候為暖溫帶半濕潤季風型大陸性氣候，春季風多雨少較為干燥，夏季氣溫高、降雨豐富，秋季多晴天、氣溫變幅大，冬季寒冷干燥、降水稀少。

本文依據(jù)中國空氣質(zhì)量在線監(jiān)測分析平臺中2014-2018年監(jiān)測數(shù)據(jù)進行時間分析。

2? 結果與分析

2.1 年際變化

唐山市2014-2018年PM2.5濃度分別為100.18？滋g/m3、84.18？滋g/m3、73.86？滋g/m3、66.68？滋g/m3、59.92？滋g/m3，PM10濃度分別為163.67？滋g/m3、140.42？滋g/m3、127.92？滋g/m3、122.92？滋g/m3、110.64？滋g/m3。2014-2018年以來，唐山市PM2.5濃度呈9.80？滋g/m3的趨勢下降，PM10濃度亦呈12.36？滋g/m3趨勢下降（圖1）。然而，根據(jù)世界衛(wèi)生組織PM2.5、PM10標準限值（25？滋g/m3、50？滋g/m3）[7]與我國《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3015-2012）中PM2.5、PM10濃度一、二級標準限值（PM2.5：一級35？滋g/m3、二級75？滋g/m3，PM10：一級50？滋g/m3、二級150？滋g/m3）[8]，唐山市空氣質(zhì)量與標準限值仍有一定差距，空氣質(zhì)量常處在良至中度污染之間，整體污染仍較為嚴重。

同時，PM2.5、PM10濃度呈現(xiàn)顯著地同步增長或降低的現(xiàn)象（PM2.5：R=0.922，P<0.01;PM10：R=0.980，P<0.01），2014-2018年期間，濃度的極值天數(shù)在逐漸下降，而處于一、二級標準限值間的天數(shù)在逐漸增加，濃度正常值也逐漸位于主導地位，表明唐山市空氣質(zhì)量的治理工作產(chǎn)生了一定效果，以鋼鐵產(chǎn)業(yè)的關閉及搬遷治理效果最為顯著，但仍未達到國家標準限值的結果表明，唐山市對于大氣顆粒物污染的治理力度仍需加強。

2.2 季節(jié)變化

PM2.5濃度排序依次是冬季>春季>秋季>夏季，冬季PM2.5濃度較其他時期明顯升高（表1）。同時，PM10與PM2.5變化同步。冬季顆粒物濃度的標準差最大，說明唐山市顆粒物濃度在時間分布不均勻，冬春季大氣污染較重，且重污染幾乎出現(xiàn)在冬春兩季，并能夠短在時間內(nèi)產(chǎn)生較大波動[9]。這與秋季風力較大，顆粒物的水平輸送較強有直接的關系，并且冬季燃煤量增多，增加了顆粒物的濃度，因此顆粒物濃度的變化與天氣氣候有關，同樣也與人類的活動有關。燕山在大氣擴散中的阻斷作用，對顆粒物濃度的增加具有突出貢獻。

3 結論

2014-2018年唐山市大氣顆粒物污染濃度值較高，但呈逐年降低趨勢，PM2.5為首要污染物。PM2.5、PM10質(zhì)量濃度（77.93μg/m3、133.98μg/m3）均高于《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3095-2012）的二級標準限值，污染較為嚴重。季節(jié)變化呈現(xiàn)冬季>春季>秋季>夏季的現(xiàn)象，夏季空氣質(zhì)量最好，冬季顆粒物濃度一直維持在較高水平，顯著高于其他季節(jié)。

參考文獻：

[1]李惠娟，周德群，魏永杰.我國城市PM2.5污染的健康風險及經(jīng)濟損失評價[J].環(huán)境科學，2018（8）：3467-3475.

[2]桑會勇，李爽，魏英策，等.京津冀地區(qū)PM2.5/PM10濃度時空分布監(jiān)測與分析[J].測繪科學，2019，44（06）：317-323.

[3]王彤，華陽，許慶成，等.京津冀郊區(qū)站點秋冬季大氣PM_（2.5）來源解析[J].環(huán)境科學，2019（3）.

[4]張人禾，李強，張若楠.2013年1月中國東部持續(xù)性強霧霾天氣產(chǎn)生的氣象條件分析[J].中國科學：地球科學，2014，44（1）：27.

[5]陳輝，厲青，王中挺，等.MERSI和MODIS衛(wèi)星監(jiān)測京津冀及周邊地區(qū)PM_（2.5）濃度[J].遙感學報，2018，22（5）：114-124.

[6]段文嬌，郎建壘，程水源，等.京津冀地區(qū)鋼鐵行業(yè)污染物排放清單及對PM2.5影響[J].環(huán)境科學，2018（4）：1445-1454.

[7]世界衛(wèi)生組織.關于顆粒物、臭氧、二氧化氮和二氧化硫的空氣質(zhì)量準則風險評估概要（2005 年全球更新版）[M].Geneva： WHO Press， 2005.

[8]GB 3095—2012，環(huán)境空氣質(zhì)量標準[S].

[9]王振波，方創(chuàng)琳，許光，等.2014年中國城市PM2.5濃度的時空變化規(guī)律[J].地理學報，2015，70（11）：1720-1734.