花溪大氣污染物濃度變化特征分析

吳丹　朱應明　夏大偉　袁秀

摘 要：選用貴陽市花溪站2013年1月～2015年6月大氣污染物濃度逐時觀測數據，分析大氣污染物日、月變化特征，結合降水觀測資料分析在降水、非降水天氣條件下的差異。結果表明：花溪區首要污染物為PM2.5；降水能有效降低污染物的濃度，減輕大氣污染程度；SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5濃度的月變化具有單谷型特征，峰值出現在冬季，最低值出現在夏季，O3的月變化具有雙峰型特征，分別在春季5月、秋季10月出現峰值，冬季與夏季出現最低值。；SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5濃度的日變化具有相同的雙峰型變化特征，峰值分別出現在上午9：00～11：00及下午20：00～21：00，與城市的早晚上下班高峰時段重合，可以印證機動車尾氣排放對大氣污染的程度之大。O3的日變化為單峰型，峰值出現在下午15：00～16：00，O3的濃度的變化主要受太陽輻射的影響，與城市的人類活動關系不大。

關鍵詞：污染物濃度；變化分析

隨著現代社會的發展，大氣污染問題愈加突出，人們對大氣污染的關注度加大，對空氣中的污染源、可吸入顆粒物的研究增多。本文采用花溪站2013年1月～2015年6月大氣污染物濃度逐時監測數據分析日、月變化特征，結合降水觀測資料分析在降水、非降水天氣條件下的差異。

一、資料與方法

采用貴陽市環境監測中心站花溪監測站2013年1月～2015年6月SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5等6中大氣污染物濃度逐時監測數據，及花溪國家氣象站2013年1月～2015年6月逐日降水觀測數據，降水資料時間范圍為前一天21：00～當天20：00，分別分析大氣污染的日、月變化特征和在雨日（R≥1.0mm）與非雨日（R≤0.0mm）的變化特征。

二、結果與分析

（一）大氣污染物濃度日變化

SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5濃度的日變化情況見圖1。SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5濃度的日變化具有相同的雙峰型變化特征，濃度分別從上午7：00與下午17：00開始積累，與城市的早晚上下班高峰時段重合，峰值分別出現在上午9：00～11：00及下午20：00～21：00，可以印證機動車尾氣排放對大氣污染的程度之大。O3的日變化為單峰型，峰值出現在下午15：00～16：00，O3的濃度的變化主要受太陽輻射的影響，與城市的人類活動關系不大。

圖1 花溪站污染物濃度日變化（單位：mg/m3 ，CO為ug/m3×102）

（二）大氣污染物濃度月變化

大氣污染物濃度月變化情況見表1。SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5濃度的月變化具有單谷型特征，峰值出現在12～1月，最低值出現在7月。夏季天氣過程頻繁，降水多，空氣流通性大，對污染物擴散起了很大作用，冬季時由于靜止鋒影響，大氣層結比較穩定，不利于顆粒污染物的擴散，加上冬季取暖燃燒大量的煤炭等燃料，釋放了大量的SO2、CO等氣體，使得夏季濃度最低，冬季濃度最大。PM2.5、PM10在10月都有一個次峰值，應該與本地秋收后農民焚燒農作物秸稈有關系。O3的月變化具有雙峰型特征，分別在春季5月、秋季10月出現峰值，冬季與夏季出現最低值。

（三）大氣污染物濃度與降水的關系

為了分析在降水的天氣統計下污染物濃度的變化，統計了花溪站在雨日（R≥1mm）、非雨日（R≤0mm）每日最大污染物出現天數，資料統計如表2所示。

從中可以看出，PM2.5是主要的污染物，在雨日、非雨日中分別出現了99天、232天，分別占各自天數的38%、48%；次污染物為O3，在雨日、非雨日中分別出現了35天、85天，分別占各自天數的13%、17%；第三污染物為PM10，在雨日、非雨日中分別出現了26天、68天，分別占各自天數的10%、14%；無污染天數在雨日、非雨日中分別出現了97天、90天，分別占各自天數的37%、19%。降雨天氣條件下，無污染日數明顯增多，PM2.5明顯減少。

雨日、非雨日污染物濃度平均值統計如表3所示。

從表2中可以很清晰地看到，SO2、PM10、O3、PM2.5雨日污染物濃度平均值分別比非雨日污染物濃度平均降低了33%、36%、18%、28%，說明降水能有效稀釋污染物濃度，減輕大氣污染程度。

雨日、非雨日條件下污染物濃度具有同樣的日變化特征，但雨日濃度變化的波動較非雨日小。除了O3外其他污染物濃度日變化均為雙峰型特征，峰值在上午10：00～11：00及下午20：00～21：00，夜間23：00后降低，在5：00～6：00達到最低值，然后開始上升。在不考慮自然降水的清除作用下，說明人類活動與大氣污染物濃度變化密切相關。O3濃度雨日與非雨日的日變化為單峰型，峰值出現在16：00～17：00，降水對O3仍有清除作用。

三、結語

SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5濃度的月變化具有單谷型特征，峰值出現在冬季，最低值出現在夏季。O3的月變化具有雙峰型特征，分別在春季5月、秋季10月出現峰值，冬季與夏季出現最低值。

SO2、NO2、PM10、CO、PM2.5濃度的日變化具有相同的雙峰型變化特征，峰值分別出現在上午9：00～11：00及下午20：00～21：00，與城市的早晚上下班高峰時段重合，可以印證機動車尾氣排放對大氣污染的程度之大。O3的日變化為單峰型，峰值出現在下午15：00～16：00，O3的濃度的變化主要受太陽輻射的影響，與城市的人類活動關系不大。降水能有效稀釋污染物濃度，減輕大氣污染程度。

參考文獻

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[2]王斌，高會旺.中國沿海城市空氣污染指數的分布特征[J].生態環境，2008，17（2）：542-548.

作者簡介：吳丹（1970- ），女，貴州貴陽人，工程師，本科，從事氣象觀測工作。