常州和蘇州大氣主要污染物的月變化和季節變化特征

程穆寧 程鐘 何卿 沈眾 崔云霞 鮑春暉 劉洋 辛玉婷 耿磊 李科

摘 要：利用常州市和蘇州市環境監測中心的PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO及O3資料，分析了主要大氣污染物的月變化和季節變化特征。結果表明：常州市和蘇州市PM2.5、PM10質量濃度月變化不一致，常州市PM2.5、PM10濃度最大值均出現1月份，最小值分別出現在9月、7月；蘇州市PM2.5濃度在1月份出現最大值，7～9月出現最小值，PM10濃度在3月出現最大值，在8月出現最小值。常州市SO2質量濃度月變化最大值出現在5月，最小值出現在7月；蘇州市SO2質量濃度在1月和12月濃度最高，9月最小。常州市和蘇州市NO2質量濃度最大值分別出現在1月和11月。常州市和蘇州市CO質量濃度最大值分別出現在1月和11月。常州市和蘇州市O3質量濃度最大值分別出現在6月和8月。常州市和蘇州市PM2.5、PM10濃度秋、冬季節濃度較高，夏季濃度最低。

關鍵詞：顆粒物 污染氣體 季節變化 月變化

中圖分類號：X517 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）09（b）-0131-03

隨著城市化進程的發展，環境問題日益突出，霧霾頻發，大氣污染嚴重，尤其是長三角、京津冀等經濟發達地區，而且大氣污染呈現出煤煙型和機動車尾氣型共存的復合型特征[1]。具體表現為：顆粒物濃度居高不下，仍然是我國絕大多數城市的主要污染物；同時，多個城市出現了光化學煙霧，SO2、NO2和O3濃度很高[2]。大氣污染嚴重危害人體健康，因此值得深入研究。

該文將利用常州市和蘇州市環境監測中心的顆粒物和氣體污染物資料，研究它們的月變化和季節變化特征。

1 資料

該文所用資料來自常州市和蘇州市環境監測中心，資料包括2010年全年的PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO及O3資料。所用儀器為美國賽默飛世爾公司生產的PM2.5監測儀、PM10監測儀、SO2監測儀和NO2監測儀，以及美國自動精密工程公司生產的CO監測儀和O3監測儀。

2 常州大氣污染物的月變化特征

圖1a和b表明，PM2.5、PM10質量濃度月變化總體說來基本一致，均在1月份出現最大值，PM2.5質量濃度最小值出現在9月，PM10質量濃度最小值出現在7月。對于PM2.5質量濃度變化情況來說，1～9月總體呈下降趨勢，其中7月份略有回升；9～11月呈上升趨勢，其中10～11月變化較為緩慢；11～12月，濃度迅速下降。對于PM10質量濃度變化情況來說，1～7月總體呈下降趨勢，其中3月略有回升；7～11月呈上升趨勢；11～12月，PM10質量濃度迅速下降。

SO2質量濃度的變化情況（圖1c）表明，SO2質量濃度最大值出現在5月，最小值出現在7月。1～2月份，SO2質量濃度迅速下降；2～5月，呈現出迅速上升的態勢；5～12月，總體呈波動下降趨勢，其中5～6月，下降速度最快；10～11月，SO2質量濃度再次上升；11～12月，再次下降。NO2質量濃度的變化情況（圖1d）與SO2總體變化趨勢基本一致，但最大值出現在1月；1～2月，NO2質量濃度迅速下降；2～4月，迅速上升；4～9月，呈下降趨勢，其中7、8、9三月變化較為緩慢；9～10月，再次上升；10～12月，NO2質量濃度又一次下降。而CO質量濃度變化特征（圖1e）較為簡單，1～9月，呈現出波動下降的趨勢；9～12月，呈上升趨勢。O3質量濃度變化特征（圖1f）基本成對稱分布，最大值出現在6月；1～6月，總體呈波動上升趨勢；6～12月，總體呈波動下降趨勢。

3 常州大氣污染物的季節變化特征

從圖2a和圖2b可知，PM2.5和PM10秋、冬季節濃度較高，其中秋季質量濃度最高，而夏季濃度最低。夏季太陽輻射增強，地表增溫快，大氣對流發展強烈，易于污染物的擴散。且夏季多降雨過程，濕沉降使大氣中的污染物減少，故夏季PM2.5、PM10質量濃度最小。而秋、冬季大氣層結較為穩定，加之雨水相對減少，故污染物濃度較高。春季PM2.5、PM10濃度亦較高，這主要是由于風速大，導致地面揚塵增加，顆粒物濃度升高。

整體而言，SO2、NO2和CO（圖2c、圖2d、圖2e）在夏季濃度最低，SO2、NO2最大值出現在春季，CO最大值出現在冬季。O3濃度在夏季取得最大值（圖2f），與夏季光化學反應最強有關。

4 蘇州大氣污染物的月變化特征

由圖3a可知，PM2.5在1月份出現最大值，7～9月出現最小值；從1月到2月，PM2.5濃度迅速下降，之后2～6月份，濃度較為穩定，振蕩變化；從6～7月，PM2.5再次減小，9月之后，濃度迅速增大。圖3b表明，PM10在3月出現最大值，在8月出現最小值。從1～2月濃度驟減，在3月份又迅速增加；從3～8月，濃度逐漸下降；之后又逐步上升。

由圖3c可知，SO2質量濃度在1月和12月濃度最高，2～9月濃度振蕩，9月最小，其中在4月和8月出現次極大值。圖3d表明，NO2最大值出現在11月份，從1～7月，濃度整體而言在下降，在4月出現次極大值，從7～11月濃度迅速增加。圖3e表明，CO質量濃度在11月取得最大值，從1～10月CO濃度比較穩定。由圖3f可知，O3濃度呈現單峰分布，在8月出現最大值。

5 蘇州大氣污染物的季節變化特征

從圖4a和圖4b可以看出，PM2.5、PM10秋、冬季節濃度較高，而夏季濃度最低；整體而言，SO2、NO2和CO（圖4c、圖4d、圖4e）在夏季濃度最低，SO2最大值出現在冬季，NO2、CO最大值在秋季；O3濃度在夏季取得最大值（圖4f）。夏季太陽輻射強，光化學反應速率大，導致O3的產生率大；同時夏季大氣層結不穩定，污染物容易擴散，所以PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO在夏季濃度最低。

6 結語

（1）常州市和蘇州市PM2.5、PM10質量濃度月變化不一致，常州市PM2.5、PM10濃度最大值均出現1月份，最小值分別出現在9月、7月；蘇州市PM2.5濃度在1月份出現最大值，7～9月出現最小值，PM10濃度在3月出現最大值，在8月出現最小值。

常州市SO2質量濃度月變化最大值出現在5月，最小值出現在7月；蘇州市SO2質量濃度在1月和12月濃度最高，9月最小。常州市NO2質量濃度月變化最大值出現在1月，最小值出現在12月；蘇州市NO2濃度最大值出現在11月份，最小值出現在7月。常州市CO質量濃度月變化最大值出現在1月，最小值出現在9月；蘇州市CO質量濃度最大值出現在11月份，最小值出現在9月。常州市O3質量濃度月變化最大值出現在6月，最小值出現在1月；蘇州市O3濃度最大值出現在8月份，最小值出現在1月。

（2）常州市、蘇州市PM2.5、PM10濃度秋、冬季節濃度較高，而夏季濃度最低。常州市、蘇州市SO2、NO2濃度在夏季最小，常州市SO2、NO2濃度最大值出現在春季；蘇州市SO2最大值出現在冬季，NO2最大值出現在秋季。常州市、蘇州市CO濃度在夏季最小，常州市CO濃度在冬季最大，蘇州市CO濃度在秋季最大。常州市、蘇州市O3濃度在夏季最大，冬季最小。與夏季光化學反應最強有關。

參考文獻

[1] 陳仁杰， 復合型大氣污染對我國17城市居民健康效應研究[M].上海：復旦大學公共衛生學院，2013.

[2] Kan H， Chen R， Tong S. Ambient air pollution， climate change and population health in China [J].Environ Int，2012，42：10-19.