珠三角區域PM2.5濃度特征及時空變化規律

張 瑩，趙 燕

（廣東省環境監測中心 大氣環境監測科，廣東 廣州 510308）

珠三角區域PM2.5濃度特征及時空變化規律

張 瑩，趙 燕

（廣東省環境監測中心 大氣環境監測科，廣東 廣州 510308）

在統一儀器設備和參數設置的條件下開展珠三角區域PM2.5濃度監測，分析珠三角區域PM2.5時空變化，研究結果表明，珠三角區域PM2.5平均濃度總體分布為西部高，中部和南部中等，北部和東部低。其中，南部PM2.5濃度水平隨季節變化明顯。

PM2.5；時空變化；珠三角；監測周期

1 觀測區域概況

采用統一的PM2.5自動監測儀器，并設置相同的參數，分別在廣東省大氣超級站、磨碟沙、萬頃沙、天湖、竹洞、端芬、西角、金果灣共8個區域站點開展為期1年的監測實驗，監測周期為2015-01-01—2015-12-31，每日采樣時間為0：00—23：00。各站點概況如表1所示。

表1 監測站點概況

2 濃度數據與結果分析

2.1 珠三角區域PM2.5濃度日變化特征

根據相關研究表明，大中城市PM2.5濃度的日變化規律基本呈現雙峰值分布特征，通常情況下，小時濃度的2個峰值對應早晚上下班出行高峰期，但峰值出現的時間、2個峰值的相對大小會有一定的差異性，而濃度低值則一般出現在午后的時間段。本研究關于2個峰值出現時間的研究結論與相關研究結果基本一致。萬頃沙、天湖、竹洞為單峰分布，萬頃沙和竹洞峰值集中在每日9：00—11：00，天湖峰值集中在19：00—21：00，這4個單峰值站點都位于廣州市，萬頃沙和竹洞屬于城區站，PM2.5濃度呈現日間較高，夜間較低的變化趨勢，可能與日間太陽輻射較強、有利于二次細顆粒物生成有關。天湖屬于郊區站，PM2.5濃度變化多為夜間略高于白天，呈現出邊界層變化的影響較為明顯的特點。研究結果與Zhao X J等人（2009）研究結論“北京郊區的PM2.5濃度日變化規律為單峰分布，最小值和最大值分別出現在10：00和19：00，與城區不同”基本一致。

無論是單峰值站點，還是雙峰值站點，其PM2.5濃度日變化最高峰值和最低濃度值出現時間相對集中。從珠三角各站點平均結果可以看出，區域PM2.5濃度日變化呈現雙峰分布特點，峰值分別為10：00和21：00，且晚上峰值比早上峰值濃度高，21：00為全天最高峰值，而最低濃度值則出現在5：00，具體如圖1所示。

分季節對PM2.5濃度日變化規律進行分析，春季為2月、3月、4月，夏季為5月、6月、7月，秋季為8月、9月、10月，冬季為11月、12月、1月。珠三角平均結果4季PM2.5濃度日變化均呈現雙峰分布規律，早上峰值出現時間夏季較早，冬季較晚，夏季早高峰出現在9：00，春秋二季早高峰均出現在10：00，冬季早高峰出現在11：00；晚上峰值出現時間春季較早，晚高峰春季出現在20：00，夏秋冬三季出現在21：00.

圖1 各站點PM2.5濃度日變化

2.2 珠三角區域PM2.5濃度季節變化特征

統計2015年各月平均氣溫、降雨量和各站點PM2.5濃度，各站點呈現一致的變化規律。磨碟沙、萬頃沙、竹洞3個站點PM2.5濃度最高月為1月，天湖、端芬、超級站、西角、金果灣5個站點PM2.5濃度最高月為2月。各站點PM2.5濃度高值集中在1月和2月，為全年氣溫較低，降雨量偏少的月份，珠三角地區盛行偏北風，氣候溫暖干燥，大氣層結構穩定，氣象條件不利于污染物擴散，各站點PM2.5濃度相對較高。磨碟沙、萬頃沙、竹洞、端芬、超級站、西角、金果灣7個站點PM2.5濃度最低月為6月，天湖、竹洞兩個站點PM2.5濃度最低月為5月。5月和6月為氣溫較高的時間段，且是降雨量偏多的月份，珠三角地區盛行偏南風，且5月和6月共受到4個臺風影響，氣象條件有利于污染物擴散，各站點PM2.5濃度相對較低。綜合而言，在高溫多雨的月份，PM2.5濃度較低；低溫少雨的月份，PM2.5濃度較高。同時，還因為PM2.5排放量在氣溫較低的冬季有所增加，且冬季氣象條件不利于擴散，導致高污染。夏季的氣象條件有助于PM2.5擴散，且降水量大，濃度較低。

對本研究結果分為4個季節進行統計，所有站點PM2.5濃度呈現明顯一致的季節特征，冬季濃度最高，夏季濃度最低，4個季節濃度變化規律為冬季＞秋季＞春季＞夏季，與岳玎利（2014）基于珠三角大氣超級站的研究結果一致。各站點冬季PM2.5濃度為夏季的1.6倍（天湖）～3.1倍（端芬），平均為2倍，低于昌晶亮（2015）冬季是夏季濃度3倍的結果。磨碟沙、萬頃沙、端芬、超級站4個站點倍數在平均值以上，天湖、竹洞、西角、金果灣4個站點倍數在平均值以下。8個站點平均結果也呈現一致的變化特征，PM2.5季節濃度變化規律為冬季＞秋季＞春季＞夏季，顯示PM2.5污染在秋冬季節比春夏季節嚴重。

2.3 珠三角地區PM2.5區域分布特征

采用反距離權重插值法分析PM2.5平均濃度區域分布特征，從2015年各區域站點PM2.5平均濃度分布可以看出，在珠三角西北部的竹洞、位于珠三角偏西部的區域性受體站超級站濃度相當，處于較高濃度水平；在珠三角中部的磨碟沙、南部的萬頃沙、東北部的西角3個站點濃度相當，處于中等濃度水平；在珠三角北部的天湖、西南部的端芬、東部的金果灣濃度相當，處于較低水平。珠三角區域PM2.5平均濃度總體分布為西部高，中部和南部中等，北部和東部低。從2015年各月各區域站點PM2.5平均濃度分布可以看出，每月的濃度高值基本集中于珠三角西北部的竹洞和位于珠三角偏西部的區域性受體站超級站，10月、11月、12月次高值出現在珠三角南部的萬頃沙；每月濃度低值基本集中于珠三角北部的天湖、西南部的端芬、東部的金果灣，5月、6月、7月次低值出現在珠三角南部的萬頃沙；PM2.5區域分布特征與年均濃度的分布特點基本一致。

3 結束語

珠三角各區域站點平均結果顯示，區域PM2.5濃度日變化呈現雙峰分布特點，峰值分別為10：00和21：00，且晚上峰值比早上峰值濃度高，21：00為全天最高峰值，而最低濃度值則出現在5：00。具體各站點變化規律略有不同。PM2.5濃度月變化與降雨量呈現負相關規律，與小風日數呈現正相關規律，珠三角PM2.5季節濃度變化特征為冬季＞秋季＞春季＞夏季，春夏季節濃度低，秋冬季節濃度高。珠三角區域PM2.5平均濃度空間分布為西部高，中部和南部中等，北部和東部低，其中，南部PM2.5濃度水平隨季節變化明顯。

［1］岳玎利，鐘流舉，謝敏，等.廣東不同環境大氣污染特性比較［J］.環境監控與預警，2015，5（07）.

［2］趙晨曦，王云琦，王玉杰，等.北京地區冬春PM2.5和PM10污染水平時空分布及其與氣象條件的關系［J］.環境科學，2014，35（02）.

［3］王占山，李云婷，陳添，等.2013年北京市PM2.5的時空分布［J］.地理學報，2015，70（01）.

［4］岳玎利，鐘流舉，張濤，等.珠三角地區大氣 PM2.5理化特性季節規律與成因［J］.環境污染與防治，2015，37（04）.

〔編輯：張思楠〕

TQ

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.13.138

2095-6835（2017）13-0138-02

張瑩（1985—），女，工程師，從事大氣環境監測與管理工作。