淺談區域大氣環境中PM2.5/PM10的空間分布

蘇朗榮++嚴梁恒

摘 要：目前我國粗放型的經濟發展模式，使得我國社會經濟發展水平不斷提升之下，生態環境也遭受到了嚴重破壞。霧霾等極端惡劣天氣的頻繁出現不僅嚴重影響了空氣環境，同時其中含有的大量可吸入顆粒物等一旦進入到人體的呼吸道當中，將會對人體健康造成巨大的危害。因此人們在一邊保護和控制大氣環境的同時，一邊也加大了對PM2.5以及PM10的監測力度，用以準確掌握二者在區域大氣環境中的空間分布情況。因此，該文將通過簡單介紹PM2.5和PM10及其危害性質等作為研究切入點，著重圍繞區域大氣環境中PM2.5以及PM10的空間分布進行簡要分析。

關鍵詞：區域大氣環境 PM2.5 PM10 空間分布

中圖分類號：X5 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（c）-0133-02

根據西方國家給出的流行病學研究數據顯示，人體發病率、死亡率以及前往醫院的就診率同區域大氣環境中PM2.5以及PM10的濃度和空間分布有著緊密的關聯。當前為有效控制我國大氣環境污染問題，抑制PM2.5以及PM10爆表問題，在祖國各地先后建立起了超過500個自動監測站，用于連續定點監測包括PM2.5以及PM10在內的各種污染物。而文章將在此基礎之上，通過使用現金的監測儀器，對區域大氣環境中PM2.5以及PM10的空間分布進行研究。

1 PM2.5與PM10的簡要概述

1.1 PM2.5

PM2.5指的就是所有在大氣當中直徑不超過2.5 mm的顆粒物，因其可以進入人體肺部因此人們也習慣將其稱之為可入肺顆粒物，在正常的大氣環境下只有極為微量的PM2.5，但可入肺顆粒物直接影響著控制大氣環境質量工作和能見度等，因此PM2.5雖然不同于其他存在于大氣當中的大粒徑顆粒物，但其蘊含著大量有毒有害物質并且其可以一直在空氣中處于懸浮狀態，很難通過沉降的方式自行消散，尤其是其可以進入人體肺部，因而也會對人體健康和正常機能造成嚴重損害。

1.2 PM10

作為同樣能夠一直在大氣當中處于懸浮狀態的物質，PM10則指的就是所有在大氣當中直徑不超過10 μm微小顆粒，在20世紀以前人們習慣用飄塵命名PM10，而經過后期科學技術的不斷發展，PM10從原來的飄塵轉變為現如今的“可吸入顆粒物”，并一舉成為一項能夠用于對大氣環境質量進行科學評估的標準，而與PM2.5相同的是，PM10同樣也會影響到人體健康以及大氣能見度。

2 區域大氣環境中PM2.5/PM10的空間分布

2.1 實驗設備

文章在研究區域大氣環境中PM2.5以及PM10的空間分布過程中，使用當前由美國生產制造的專業測量儀器，操作人員通過在測量儀器當中對時間間隔進行預先設定，該測量儀器便可以自動記錄各項監測數據并直接將其存儲在內部存儲器當中。該測量儀器通過利用光散射強度與氣溶膠微粒體積之間存在一定比例的原理，對標定程序進行精心優化設定之后完成測量工作。此外，文章還將使用GPS設備并進行時間間隔設置，使其同樣可以自動記錄相關監測數據。

2.2 實驗范圍

文章將選取筆者所在城市中的中心市區進行區域大氣環境中PM2.5以及PM10的空間分布研究，在監測汽車的車廂當中敞開式放置專業監測PM2.5以及PM10的測量儀器和GPS設備，與此同時，汽車將勻速行駛在該中心市區的主干道路中，用以完成對PM2.5以及PM10的移動監測，此次實驗共進行4 d，每次汽車行駛時間為4 h。

2.3 實驗結果

通過運用專業的數據分析軟件我們可以得知，在這4次的PM2.5以及PM10監測當中，每一次的監測數據均表現出明顯的相關性，并且在第一次、第二次和第四次的監測數據中顯示，數據相關系數平方均大于0.95，而在第三次的監測過程當中遇到道路搶修，局部揚塵量突然增加，因此也在一定程度上使得PM2.5的監測值較以往相比更高，但其對于PM10的影響則并不明顯。在第一次的監測當中，PM2.5的濃度平均值大約在每立方米126 μg左右，而在后3次的監測實驗當中這一數據分別為每立方米102、136和100 μg；在第一次的監測當中，PM10的濃度平均值大約在每立方米155 μg左右，而在后3次的移動監測當中，這一數據值分別為每立方米120、160和110 μg，通過將4次測得的PM2.5含量值與PM10作比，4次監測中PM2.5與PM10的比值分別為81%、85%、77%以及84%。

2.4 結果分析

通過對該城市中心城區的4次PM2.5和PM10濃度含量監測過程中，可以發現該城市中心城區內主干道各區域內，均存在PM2.5以及PM10“爆表”，也就是濃度超標的問題，而通過結合筆者從所在城市氣象監測局獲取到的相關資料顯示，在最近5年以來，該地區一直飽受霧霾天氣的困擾，一年中的藍天天數不超過100 d，因此筆者推斷高濃度含量的PM2.5以及PM10與當地經常發生的霧霾天氣有關。而在對監測數據進行進一步分析后了解到，越靠近城區中心位置和繁華路段的地方，PM2.5與PM10的濃度含量越高，尤其是在餐廳、飯店以及其寫字樓密集的繁華路段中存在比較嚴重的PM2.5和PM10濃度超標問題。因此我們也可以推斷得知在該城市中心城區當中，PM2.5與PM10呈現出由中間向外擴散的分布形式，越靠近中心區域其濃度含量越高，反之則有所降低。

3 結語

總而言之，通過將GPS技術與專門用于實時測量各種污染物和顆粒物的設備儀器進行有機整合，可以有效彌補監測站只能定點監測的不足，幫助監測人員更加全方位地對區域大氣環境中的PM2.5以及PM10進行有效監測和研究。文章以某市為例，通過使用此種方法對各路段進行PM2.5以及PM10的濃度值監測，并對其空間分布進行分析，在對各區域中PM2.5以及PM10的分布情況和具體數值進行準確鎖定的基礎之上，判斷出了最為嚴重的PM2.5和PM10污染區域。而這也說明使用這一監測方法能夠對區域大氣環境中PM2.5以及PM10的空間分布進行有效判斷、分析，對于我國大氣污染防治工作具有至關重要的意義和作用。

參考文獻

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[2] 曾樹森.區域大氣環境中PM2.5/PM10空間分布的監測方法[J].資源節約與環保，2015（6）：120-122.