安慶市大氣降塵特征及影響因素初步分析

安徽省安慶生態環境監測中心 何龍飛

大氣降塵是指在自然環境下，通過重力作用，使得環境中顆粒物自然沉降的現象。粒徑多在10μm以上，但空氣中10μm以下的塵粒也能沉降，此外，當空氣濕度較大或發生降水時，氣溶膠通過沖刷作用也可降落于地表形成降塵。

降塵從宏觀意義上來講就是存在于自然環境中，直徑達到一定標準的沉積物。從自然科學的角度來看，大氣中粉塵顆粒物可以分為自然和人為兩個來源。所謂自然來源，是土壤本身存在的顆粒物和地球表面的沉積物，最常見的有火山噴發等突發事件發生時所形成的粉塵；植物在受粉時散入空氣中的孢子；碳氫化合物經過化學反應后所產生的顆粒物質；生態環境中部分化學元素在完成初級循環后所形成的新物質等。之所以上述情況下會產生降塵，是因為其內部大多具有大直徑顆粒物，經過化學反應或溫度轉換后直徑有所縮小，但直徑仍然無法達到顆粒物以下標準。而人為來源主要包括資源開采工藝執行時產生的粉塵，例如礦石開采或隧道開挖等等。隨著我國工業化進程的不斷推進，建筑項目不斷增加，交通運輸越來越頻繁，各項工藝在開展時都有可能產生顆粒物質，其在風力、水力等多方因素的影響下，會沉積在城市表面，并經過一段時間的沉降后會形成降塵。

大氣降塵可以簡單理解為氣態物質互交換所形成的一種新型結構物，是陸地生態系統的重要組成部分。從專業學角度上來分析，由于大氣降塵其來源復雜，很多內部成分存在一定污染性，因此也可以認為一定標準量的大氣降塵存在于自然環境中，會形成污染區，很容易出現近源污染的問題；但在風力較強勁的時候，大氣降塵也能在大氣中長距離遷移而造成遠源污染。大氣降塵不僅會對群眾的人身安全造成影響，還有可能導致自然環境大氣平衡受到破壞，植物生長速率受到影響，周邊生態循環受到抑制，難以維持正常的物質交換。

分析安慶市大氣降塵的實際情況和演變進程后，可以發現相關人員只有深入了解大氣降塵的形成原因和影響其危害性的主要因素，才能科學有效地進行大氣污染治理工作，改善環境質量，實現經濟效益和社會效益的齊頭并進，以實現最終的可持續發展。

本文采用的氣象數據和GDP數據均來自2019—2021年度安徽省氣候公報、安慶市水資源公報、安慶統計年鑒和安慶市各縣市區年度國民經濟和社會發展統計公報。

一、大氣降塵的特征分析

（一）年變化特征

從圖1可以看出，安慶市大氣降塵量有逐年減少的趨勢，年平均降幅為9.09%。這充分說明安慶市近年來開展的環境治理和控制排放等措施取得了明顯成效，空氣質量顯著好轉。

圖1 安慶市2019-2021年大氣降塵總量變化圖（單位：t/km2·30d）

（二）季節變化特征

縱觀安慶市2019～2021年的大氣降塵總量如表1后可以發現，大氣降塵總量會隨季節變化產生數量波動，其中春季總量最多，冬季次之，再其次為夏季，最少的為秋季，據不完全測算，春季降塵量約為秋季的兩倍左右。

表1 安慶市2018年冬－2021年大氣降塵量季節分布（單位：t/km2·30d）

表2 安慶市2019—2021年沙塵月份降塵量與季節降塵量對比（單位：t/km2·30d）

（三）月變化特征

安慶市在完成階段式大氣降塵量測算后發現，其變化范圍平均處于1.7～4.1t/km2·30d區間。從圖2中可以發現，統計時段內降塵量最多的月份為5月，最少的月份為9月。從各月變化趨勢看，1～5月處于全年的高值區，其降塵量占全年的48.8%，8～11月處于低值區，占全年的26.4%。

圖2 安慶市2019-2021年大氣降塵量月均變化圖

圖3 安慶市2019—2021年月降塵量與月降水量散點圖

圖4 安慶市2019—2021年月降塵量與 PM10月均濃度散點圖

圖5 安慶市2019—2021年月降塵量與 PM2.5月均濃度散點圖

圖6 安慶市2019—2021降塵年度總量與區縣年度GDP散點圖

二、大氣降塵的影響因素

（一）降水對大氣降塵的影響

相關人員通過對安慶市大氣降塵量和降水量進行數據收集并整合分析后發現，其相關系數值約為－0.6，從專業角度來講，大氣降塵和降水量是明顯的負相關關系，這就意味著降水量一旦上升，大氣降塵量就會顯著下降，反之如果降水量下降，大氣降塵量也會直接上升。出現上述情況的主要原因是因為降水量增加會使得空氣中的水分增加，促使地面濕潤，減少塵土向空中逸散。

（二）大風天氣對大氣降塵的影響

安慶位于亞熱帶季風氣候區域，夏季主導風向為東南風，冬季為西北風，春季和冬季多大風天氣。統計數據表明，出現大風的月份，大氣降塵量也增多，尤其是春季特別明顯。而到了秋季，風力變小，大氣降塵量也隨之減小。

（三）沙塵天氣對大氣降塵的影響

統計安慶市2019—2021年出現14天沙塵天氣，同期的大氣降塵量并未明顯增加。這表明安慶市大氣降塵主要是由本地產生的，而非外地輸送。

（四）顆粒物濃度對大氣降塵的影響

將安慶市2019—2021年度月降塵量與降塵點附近空氣自動站顆粒物濃度作相關性分析，PM 10相關系數為0.8,PM 2.5相關系數為0.4，表明大氣降塵與顆粒物濃度特別是PM 10的濃度呈現明顯的正相關。這是因為PM 10的粒徑較小，可漂浮于大氣中，不易降落至地面，而當有降水條件時，PM 10會被淋洗下來而成為濕降塵，或者通過相互碰撞聚集以及被其他大顆粒吸附而沉降。PM 2.5由于粒徑小于2.5μm，更長時間漂浮于大氣中，因上述情況發生沉降的概率較小。

（五）植被覆蓋對大氣降塵的影響

根據收集而來的數據并加以分析后發現，6月到10月是植物生長時期，植被大量覆蓋，可以起到減少揚塵的作用。但其他月份植物生長不夠茂盛，地表會直接裸露，當遇到干燥天氣時，遇風便會產生大量沙塵。因此6～10月降塵量處于低值區，只占全年的四分之一左右。

（六）經濟活動對大氣降塵的影響

將安慶市2019—2021年降塵年度總量與同期各降塵點位所在區縣年國內生產總值（GDP）作相關分析，其相關系數為0.7，表明大氣降塵量與GDP總量呈現明顯的正相關。這說明GDP增長活躍的地區，采礦業、制造業、電力生產和供應、建筑施工和交通運輸等產業發展很快，而這些生產活動正是大氣降塵的重要來源之一。

綜上所述，根據實際情況和相關數據反饋分析后可知，安慶市的大氣降塵量正呈現逐年遞減的趨勢。經過詳細的理論分析和論證后發現一年之內春季降塵量是最多的，秋季是最少的，二者之間的差距約為兩倍左右。從季節角度分析，五月份降塵量會達到頂峰，九月份最少，其降塵總量差距約為2.4倍。另外，經過實驗驗證后可知大氣降塵與降水量會呈現明顯的負相關，與大氣中的顆粒物濃度特別是PM10的濃度呈現明顯的正相關，與國內生產總值（GDP）呈現明顯的正相關。同時大風天氣及植被覆蓋等也與大氣降塵有一定關系。

相關鏈接

降塵是指自然降落于地面的空氣顆粒物，其粒徑多在10微米以上，計量指標單位為一定時間內單位面積上地表沉降物質的量。大氣粉塵自然沉降量的監測是開展較早的大氣污染物例行監測項目。降塵反映顆粒物的自然沉降量，用每月沉降于單位面積上顆粒物的重量表示（單位：t/km2·月）。

在空氣中沉降較快，故不易吸入呼吸道。其自然沉降能力主要取決于自重和粒徑大小。是反映大氣塵粒污染的主要指標之一。

主題內容與適用范圍

1主題內容

本標準規定了降塵的測定方法。本標準采用乙二醇水溶液做收集液的濕法采樣，用重量法測定環境空氣中的降塵。

2適用范圍

本標準適用于測定環境空氣中可沉降的顆粒物。方法的檢測限為0.2t/km2·30d。

原理

空氣中可沉降的顆粒物，沉降在裝有乙二醇水溶液做收集液的集塵缸內，經蒸發、干燥、稱重后，計算降塵量。

試劑

本標準所用試劑除另有說明外，均為公認的分析純試劑和蒸餾水或同等純度的水。

1乙二醇(C2H6O2)。