中國主要城市春季PM2.5分布特征及其來源分析

韓瑞霞　劉偉豪　王森

摘要通過分析全國12個城市2014年春季（3～5月）PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)，得出不同地區(qū)春季PM2.5分布特征，及不同地區(qū)PM2.5主要來源；比較六大經(jīng)濟協(xié)作區(qū)、不同功能城市及幾個典型城市間PM2.5分布的差異，并分析其原因，為制定改善空氣質(zhì)量的有效措施提供合理依據(jù)。

關(guān)鍵詞春季；PM2.5；分布特征；來源

中圖分類號S181.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）22-07608-06

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展以及城市化進程的加速，環(huán)境污染問題日益嚴重，而大氣污染已成為目前全球范圍內(nèi)主要的環(huán)境污染問題。造成大氣污染的物質(zhì)分為氣溶膠和氣態(tài)污染物兩類，其中氣溶膠粒子的大小、組成等都決定了其污染特征以及對環(huán)境和人體的危害程度。大部分有害元素及化合物都富集于細顆粒物（PM2.5）上，由于細顆粒物空氣動力學當量直徑小、比表面積大，因此在大氣中的停留時間較長，并可通過呼吸道進入人體，甚至沉積在肺部，穿過肺泡進入血液[1]，對人體健康產(chǎn)生嚴重危害。同時，PM2.5也是造成能見度降低的最主要因素[2]。自20世紀70年代以來，科學家發(fā)現(xiàn)大氣中的顆粒物能夠影響太陽輻射和大氣能見度，對全球氣候效應(yīng)有著重要影響，成為廣泛關(guān)注的一個重要領(lǐng)域[3-4]。美國加州地區(qū)是進行細顆粒物研究最多的地方，研究結(jié)果表明：PM2.5質(zhì)量濃度不僅取決于物理化學和地形條件等復(fù)雜因素，還與區(qū)域污染源排放的污染物及氣象因素有關(guān)，且PM2.5呈現(xiàn)季節(jié)性變化規(guī)律，通常春秋高于夏季[5]。歐美及澳大利亞等國家已經(jīng)出臺了關(guān)于PM2.5的空氣質(zhì)量監(jiān)測標準，并在顆粒物的源解析和空氣質(zhì)量模型等方面取得了大量研究成果[6]。

中國關(guān)于PM2.5的研究工作起步較晚，監(jiān)測資料缺乏，與歐美等發(fā)達國家差距較大，所開展的研究都是局部的，主要集中在北京、廣州、西安等大城市，缺乏系統(tǒng)性和連續(xù)性。近些年的工作主要是分析PM2.5與氣象條件的關(guān)系。劉輝等的研究表明除污染源排放外，氣象條件是影響大氣PM2.5及其水溶性離子濃度的最重要因素之一[7]。樊文雁等觀測分析了霧、霾、晴3種典型天氣狀況下，大氣細粒子質(zhì)量濃度垂直分布特點，得出霧天的細粒子主要來源于局地，連續(xù)晴天時細粒子明顯被清除，而霾天細粒子污染則表現(xiàn)為時空分布非常均勻的城市群區(qū)域污染特征，且污染物不斷積累[8]。由于氣候及氣象條件的影響，冬春季節(jié)PM2.5質(zhì)量濃度高于夏季，尤其在北方地區(qū)，其采暖期為冬季到春季初，此期間PM2.5污染尤為突出。而春季同時包含了采暖期和非采暖期，其PM2.5分布特征尤其具有代表性，因此筆者在全國尺度上進行春季空氣PM2.5的分布特征及其來源分析，對比了旅游、工業(yè)等不同功能城市及典型城市的空氣PM2.5分布差異，并解析其來源，為具有不同污染特征的地區(qū)制定合理有效措施和控制大氣污染提供科學的理論依據(jù)。

1試驗方法

通過http：//www.tianqihoubao.com/aqi/、http：//www.cnpm25.cn、http：//www.tianqihoubao.com/lishi/index.html和http：//aqicn.org/city/all/等網(wǎng)站，收集12個所選取研究城市3～5月的PM2.5、AQI和PM10監(jiān)測數(shù)據(jù)，以及天氣狀況，采用Excel、Origin等軟件進行數(shù)據(jù)處理及相關(guān)分析。

我國按照AQI（空氣質(zhì)量指數(shù)）劃分空氣質(zhì)量等級標準（表1），同時采用該標準進行結(jié)果分析。