重慶市北碚區(qū)PM2.5污染特征分析

楊顯雙

(重慶市北碚區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，重慶市 400700)

重慶市北碚區(qū)地處川東平行嶺谷中，是重慶市都市經(jīng)濟(jì)圈的重要組成部分，總體環(huán)境質(zhì)量較好。但關(guān)于北碚空氣中顆粒物PM2.5與PM10的相關(guān)性研究未見報道，本文通過用(《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095－2012))新國標(biāo)對目前北碚區(qū)PM2.5與PM10污染現(xiàn)狀進(jìn)行評價以及相關(guān)性的進(jìn)行研究分析，這對于探索北碚大氣顆粒物污染治理方式提供很好的借鑒作用。

1 數(shù)據(jù)來源與評價標(biāo)準(zhǔn)

(1)數(shù)據(jù)來源:重慶市北碚區(qū)的地面國控自動監(jiān)測站實(shí)時發(fā)布的顆粒物污染監(jiān)測數(shù)據(jù)。

(2)評價標(biāo)準(zhǔn):重慶市北碚區(qū)屬于環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的二類區(qū)，執(zhí)行《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095－2012)中二級標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 PM2.5占PM10質(zhì)量濃度評價

圖1 給出了2013年北碚PM10的年均值和空氣質(zhì)量濃度大于新國標(biāo)Ⅱ級(PM10≥150μg·m－3，簡稱污染日)出現(xiàn)頻率的變化特征。2013年P(guān)M10年均值為100μg·m－3，超過了新國標(biāo)年均值Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)(PM10≤70μg·m－3)。PM10日均值范圍為16～278μg·m－3，最大日均值超標(biāo)0.85 倍，PM10日均值超標(biāo)57 個，達(dá)標(biāo)天數(shù)的比例為84.4%。圖2 給出了北碚PM2.5的年均值為67.9μg·m－3，超過了新國標(biāo)Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)(PM2.5≤35μg·m－3)。2013年P(guān)M2.5日均值范圍為12～188μg·m－3，最大日均值超標(biāo)1.51 倍。PM2.5日均質(zhì)量濃度值超標(biāo)94 個，達(dá)標(biāo)天數(shù)的比例為74.2%，低于PM10的達(dá)標(biāo)天數(shù)。PM10與PM2.5污染日出現(xiàn)的頻率最高的均在1月份，分別達(dá)28.1%與27.7%。PM10日均質(zhì)量濃度4～8月全達(dá)到Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)，PM2.5日均質(zhì)量濃度4月、7月和8月全達(dá)到Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)。由圖1 與圖2 可知PM10與PM2.5兩者變化趨勢基本一致，均呈現(xiàn)兩頭高中間低的趨勢。由圖3、圖4可知，PM10與PM2.5均呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性。春冬季污染嚴(yán)重，夏秋季較好。春季PM10與PM2.5的污染最重，污染日分別占全年的56.1%和58.5%;夏季較好，夏季PM10達(dá)新國標(biāo)年均值Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)，PM2.5污染日比例最低，為2.13%。

圖1 北碚2013年月平均PM10質(zhì)量濃度的變化

2.2 PM2.5占PM10質(zhì)量濃度的比例

由圖5 可知，2013年P(guān)M2.5占PM10濃度較大比例，均值為66.6%。這與于建華等研究北京2003年1－4月PM2.5占PM10均值為56%;洪也等研究的2006－2008年沈陽PM2.5占PM10均值為63% 基本是一致。PM2.5占PM10比例均較高，超過了50%。北碚最大濃度比值出現(xiàn)在2月為83.2%，最小濃度比值出現(xiàn)在11月為58.6%。說明北碚大氣氣溶膠中細(xì)顆粒物的含量大于粗粒子(PM2.5－10)，大氣中可吸入顆粒物污染以細(xì)顆粒物為主。

圖2 北碚2013年月平均PM2.5質(zhì)量濃度的變化

圖3 北碚2013年季平均PM10質(zhì)量濃度的變化

圖4 北碚2013年季平均PM2.5質(zhì)量濃度的變化

圖5 2013年P(guān)M2.5占PM10濃度的比例

圖6 PM2.5和PM10的相關(guān)性分析

2.3 PM2.5和PM10的統(tǒng)計檢驗

2.3.1 統(tǒng)計相關(guān)性檢驗

利用SPSS 數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件對北碚2013年P(guān)M2.5和PM10的質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。計算出PM2.5和PM10的Pearson 相關(guān)系數(shù)為0.964，在0.01 的置信水平上(雙側(cè))顯著相關(guān)。說明PM2.5與PM10存的質(zhì)量濃度之間存在顯著的相關(guān)性。而北碚可吸入顆粒物又以細(xì)顆粒物為主，所以控制好大氣中PM2.5的含量，對于提高北碚空氣質(zhì)量起著關(guān)鍵性的作用。

2.3.2 統(tǒng)計回歸分析

為了進(jìn)一步研究PM2.5和PM10之間的相關(guān)性，以PM2.5作為因變量，利用二維坐標(biāo)將PM2.5和PM10的月均值濃度繪制成散點(diǎn)圖。由圖6 可知，PM2.5和PM10之間有非常顯著的線性相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.9300，回歸方程為:y=0.7900x－11.280。t=10.70，呈高度正相關(guān);P=0.000，進(jìn)一步說明兩者相關(guān)性顯著，回歸效果很好。說明PM2.5和PM10存在顯著的正相關(guān)性，也進(jìn)一步說明了北碚可入顆粒物以細(xì)顆粒物為主。

3 結(jié) 論

(1)北碚2013年P(guān)M10年均值為100μg·m－3和PM2.5的年均值為67.9μg·m－3，均超過了新國標(biāo)規(guī)定的年均值Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)，PM10日均值范圍為16～278μg·m－3，最大日均值超標(biāo)0.85 倍，PM10日均值超標(biāo)57 個，達(dá)標(biāo)天數(shù)的比例為84.4%;PM2.5日均值范圍為12～188μg·m－3，最大日均值超標(biāo)1.51 倍。PM2.5日均質(zhì)量濃度值超標(biāo)94 個，達(dá)標(biāo)天數(shù)的比例為73.6%，低于PM10的達(dá)標(biāo)天數(shù)。PM10與PM2.5污染日出現(xiàn)的頻率最高的均在1月份，分別達(dá)28.1%與27.7%。PM10與PM2.5呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性。春冬季污染嚴(yán)重，夏秋季較好。春季PM10與PM2.5的污染最重，污染日分別占全全年的56.1%和58.5%;夏季較好，夏季PM10達(dá)新國標(biāo)年均值Ⅱ級標(biāo)準(zhǔn)，PM2.5污染日比例最低，為2.13%。

(2)北碚2013年，PM2.5占PM10濃度較大比例，均值為66.6%，北碚最大濃度比值出現(xiàn)在2月為83.2%，最小濃度比值出現(xiàn)在11月為58.6%。說明北碚大氣氣溶膠中細(xì)顆粒物的含量大于粗粒子(PM2.5－10)，大氣中可吸入顆粒物污染以細(xì)顆粒物為主。

(3)北碚PM2.5和PM10的Pearson 相關(guān)系數(shù)為0.964，在0.01 的置信水平上(雙側(cè))顯著相關(guān)。回歸方程為:y=0.7900x－11.280，相關(guān)系數(shù)為0.9300。t=10.70，呈高度正相關(guān);P=0.000，進(jìn)一步說明兩者相關(guān)性顯著，回歸效果很好。PM2.5和PM10存在顯著的正相關(guān)。

［1］于建華等．北京地區(qū)PM10和PM2.5質(zhì)量濃度的變化特征［J］．環(huán)境科學(xué)研究，2004，17(1):45－47．

［2］洪也，周德平，馬雁軍，等．沈陽地區(qū)PM10、PM2.5和PM1 質(zhì)量濃度的分析［J］．環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2010，33(6E):231－234．

［3］楊顯雙．重慶市北碚區(qū)PM10污染特征分析［J］．環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2015，40(2):124－125．