阜陽市大氣顆粒物PM10與降水關系的分析

劉秀 李亞琴 邸秀秀 趙懷全

摘 要：阜陽市當前污染物主要是PM10，通過分析2012、2013年PM10值，空氣質量總體為良，達到二級質量空氣標準天數占84.4%，不適宜人類呼吸的污染天數占15.6%。季節平均降水量、月平均降水量均與PM10值呈反相關，即降水量越多PM10越小。一次降水過程中，大雨和暴雨量級的降水對PM10的沖刷能力最強，中雨和小雨及以下強度的降水沖刷能力相對較弱。通過該文的分析研究一是可以促進氣象部門、環保部門的溝通聯系，希望能實現數據資源共享，分析的結果才更為準確；二是利用分析的結果指導氣象預報人員分析出天氣的污染狀況，對人們生產生活提供很大的幫助。

關鍵詞：PM10 降水 大氣污染 沖刷

中圖分類號：P4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（a）-0159-02

Analysis of the Relationship Between PM10 and Precipitation in Fuyang City

Liu Xiu1 Li Yaqin2 Di Xiuxiu2 Zhao Huaiquan3

（1.Funan Meteorological Bureau，Funan Anhui，236300，China；2.Fuyang Meteorological Bureau，Fuyang Anhui，236000，China；3.Fuyang environmental monitoring station，Funan Anhui，236000，China）

Abstract：Fuyang city is currently the main pollutant PM10，through the analysis of 2012、2013 PM10 value，the overall air quality is good，air quality reached the level of two standard days accounted for 84.4% of the number of days，not suitable for human breathing pollution days accounted for 15.6%.The average seasonal precipitation and monthly average precipitation are inversely related to the PM10 value，that is，the more the precipitation，the smaller the PM10.A precipitation process，heavy rain and storm magnitude of precipitation on PM10 scour capability is the strongest，moderate rain and light rain and intensity of rainfall erosion ability is relatively weak.Through the analysis of this paper， we can promote the communication between the meteorological department and the environmental protection department，hoping to achieve data resource sharing， the analysis of the results are more accurate，the results of the analysis of the use of the results of the analysis to guide the weather forecast of the weather conditions，to provide a great help to the life of the people.

Key Words：PM10；Precipitation；Air pollution；Scour

“大氣污染”成為當前政府和人民群眾最為關注的問題，隨著經濟社會發展污染日趨嚴重，PM10（10微米以下的顆粒物稱為可吸入顆粒物）是大氣污染的重要指標，被人吸入后，會累積在呼吸系統中，引發許多疾病。一些顆粒物來自污染源的直接排放，比如煙囪與車輛。另一些則是由環境空氣中硫氧化物、氮氧化物、揮發性有機化合物及其它化合物互相作用形成的細小顆粒物，它們的化學和物理組成依地點、氣候、一年中的季節不同而變化很大[1]。

阜陽市位于黃淮海平原南端，淮北平原西部。2014年市區空氣質量級別為Ⅱ級，空氣質量狀況為良好，首要污染物是可吸入顆粒物[2]，近幾年發布的阜陽市環境狀況公報也顯示首要污染物是可吸入顆粒物。氣象要素對空氣的對改善空氣質量起到一定的作用，該項目利用氣象部門與環境部門完整的資料，通過分析阜陽市2012年、2013年的降水、PM10數據，找出二者之間的關系，希望進一步了解降水對空氣污染的影響，進而提高氣象為民服務的能力。

1 資料

2012、2013年降水資料來自阜陽國家基本氣象站（東經E 114°44′、北緯N 35°52′），距離城區約6 km，四周空曠，探測環境保護較好，能較好的反應阜陽地區降水基本狀況。2012、2013年PM10（單位：μg/m3）逐日數據來自阜陽市環境保護監測站，儀器使用藍盾LGH-01B，站點位于環境監測站樓頂（東經E115°49′39″、北緯32°53′34″），拔海高度15 m。兩站點直線距離8 km，收集的降水和PM10數據完整率為100%，通過分析PM10數據可以看出阜陽空氣質量的大致情況，分析PM10與降水關系希望了解降水對PM10的濕清除能力，希望通過兩者關系的分析對指導空氣質量預報起到一定的作用。當前PM10由環保部門進行監測，通過該項目的開展可以加深與環保部門的聯系，大氣污染預測預報準確性直接影響到全民族的身體健康，氣象、環保兩部門之間技術共享、資源共享勢在必行。

2 結果與分析

2.1 年空氣質量分析

環境空氣功能區分為二類[3]：一類區為自然保護區、風景名勝區和其他需要特殊保護的區域；二類區為居住區、商業交通居民混合區、文化區、工業區和農村地區。

阜陽市2012、2013年兩年的PM10年平均值為100.7μg/m3，空氣質量總體為良，其中一級天數122 d、二級天數495 d、二級以上天數114 d，達到環境質量空氣標準的一、二級天數占84.4%，不適宜人類呼吸的污染天數占15.6%。

2.2 降水的時間分布與PM10關系

2.2.1 降水對季節空氣質量影響分析

降水對污染物的凈化作用[4]一方面是因為降水對空氣中PM10的沖洗作用；另一方面是因為將稅后地面濕潤，灰塵不易飄散到空中。

兩年降水天數共209 d，降水日中，PM10升高的天數91 d、降低的118 d，總體上來說出現降水時空氣質量是轉好的，但還是有PM10升高的情況，其原因是在本身PM10較低的情況下且降水量較小時就可能會出現升高的情況。降水日中一級空氣質量56 d、二級134 d、二級以上19 d，降水日中二級以上的污染天氣占降水天數的9.1%，而非降水日的污染天數占非降水日比例為18.2%。說明降水日中空氣質量相對較好。（如表1）

從圖1看出，降水量夏季>秋季>春季>冬季，PM10值冬季>春季>秋季>夏季。夏季降水量最多，PM10最小，空氣質量最好；冬季降水量最少，PM10最大，空氣質量最差，降水量和PM10季節分布呈現反相關，即降水量增加PM10減少，降水量減少PM10增加。兩年中，夏季一級空氣質量天數79 d達到“優”的標準，占全年一級空氣質量總天數的64.8%，而二級以上污染天數僅為9 d，占全年污染天氣總數的7.9%。

2.2.2 降水對月空氣質量影響分析

圖2、圖3分別對應月度PM10和降水量的變化趨勢，兩圖的變化趨勢大致呈反相關，說明降水量增加則PM10降低。一年中，7、8、9三個月PM10均低于其他月份，而降水均高于其他月份，說明月降水總量越多空氣質量則越好。

2.3 降水強度與PM10的關系

降水強度與PM10的關系（如表2）。

表3中可以看出四個級別的降水中，從PM10降低的天數可見降水對PM10的沖刷能力還是比較顯著的，小雨及以下、中雨、大雨、暴雨時PM10降低占各自降水天數比例分別是55.1%、50%、72.7%、83.3%，尤其是大雨和暴雨量級的降水對PM10的沖刷能力最強，中雨和小雨及以下強度的降水沖刷能力相對較弱。

從各強度降水時的空氣質量可以看出，小雨及以下強度的降水日中二級以上空氣質量天數占9.7%、中雨量級的降水占12.5，大雨及暴雨量級的降水日中均無二級以上污染天氣，可見大雨和暴雨強度的降水對PM10的沖刷作用比較明顯。

3 結果

（1）阜陽市PM10年平均值為100.7 μg/m3，達到二級空氣質量標準總體為“良”，空氣質量達標率84.4%，污染天氣占比15.6%。

（2）降水量與PM10值的呈反相關，四季中，夏季降水量最多，PM10則最小；冬季降水量最少，PM10則最大。一年12個月中，降水量和PM10也大致呈現反相關，7、8、9三個月比其他月份降水量都大，PM10則比其他月份相對要小。

（3）通過分析雨強的大小對PM10影響，得出大雨、暴雨強度的降水對PM10的沖刷作用比較明顯，空氣質量較好。小雨、中雨強度的降水對PM10沖刷作用相對不是很明顯。

4 結語

（1）當前阜陽環境監測站監測的大氣污染物主要是PM10、SO2、NO2，該文主要探討的是PM10與降水的關系，研究SO2、 NO2與降水的關系能更全面的反應出降水對空氣質量的影響大小。

（2）PM10不僅和降水有關系，還和其他氣象要素如大氣環流、風向風速、空氣濕度、氣壓等都應有關聯，實現環保與氣象部門數據共享研究污染物與諸多氣象因素的關系對指導空氣質量預報會有很大幫助。

（3）如果能得到相關污染要素的分鐘數據，分析降水強度對大氣污染物的關聯程度則更為精確。

參考文獻

[1] 王善芳，潘華盛，張桂華，等.濰坊市空氣污染與氣象條件的關系[J].河南氣象，2006（3）：54-55.

[2] 阜陽市環保局.2014年阜陽市環境狀況公報[R].阜陽：阜陽市環保局，2015：1.

[3] 中華人民共和國環保部.空氣質量標準GB3095-2012[S].2012.

[4] 中華人民共和國家質檢總局.環境空氣可吸入顆粒物的測定（重量法）[Z].2009-07-01.