2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10時空分布特征研究*

宋秒，張振江，韓婕，張祖棟，何瑞瑞

1.河北省廊坊生態環境監測中心；2.河北省唐山生態環境監測中心

大氣污染具有長期性、區域性和復合型等特點[1]，對公眾健康和社會生產造成嚴重的影響[2]，明晰其主要來源、時空分布及影響因素，是研究大氣污染需要著力解決的重要問題。國內專家學者在全國、省至市區開展了不同層面的研究[3]，揭示了不同區域范圍的大氣污染變化規律及影響因素。近年來，針對廊坊地區大氣污染的研究有所增加，究其原因，一是廊坊市特殊的地理位置決定本區域空氣質量與周邊京津地區空氣質量息息相關，改善廊坊市環境空氣質量，對打贏京津冀地區藍天保衛戰具有重要的意義，二是廊坊近年來經濟水平發展、產業結構調整、人口數量增長等，對大氣質量產生重要的影響，空氣污染治理問題成為政府部門工作的重點難點之一。

以往針對廊坊市大氣顆粒物污染變化特征的研究存在不足之處，表現為監測時間短、監測點位少，難以全面反映廊坊地區大氣顆粒物污染狀況和變化趨勢，本文通過對廊坊地區2013-2019年12個站點環境監測數據（PM2.5和PM10）時空分布特征進行統計分析，初步探討來源及污染物之間的相關性，評估防治措施，以期對廊坊市政府部門大氣污染防治工作提供科學依據。

一、廊坊市大氣顆粒物污染時空變化特征分析

（一）時間變化特征分析

1.大氣顆粒物年均濃度變化

圖1為2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10年均濃度變化趨勢圖。由PM10濃度逐年變化可知，2013-2019年廊坊市年均濃度呈顯著下降趨勢，累計下降53.8%。2013年濃度最高，為184μg·m-3，是國家環境空氣質量標準二級濃度限值（70μg·m-3）的2.63倍，日均值變化范圍為34-710μg·m-3，全年日均值超標率（二級濃度限值為150μg·m-3）為54.0%。2019年年均濃度最低，為85μg·m-3，是國家環境空氣質量標準二級濃度限值的1.21倍，日均值變化范圍為16-403μg·m-3，全年日均值超標率為11.0%。

圖1 2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10年變化趨勢

由PM2.5濃度逐年變化可知，2013-2019年PM2.5年均濃度呈顯著下降趨勢，累計下降58.2%，其變化趨勢與PM10一致。2013年濃度最高，為110μg·m-3，是國家環境空氣質量標準二級濃度限值（35μg·m-3）的3.14倍，日均值變化范圍為10-598μg·m-3，日均值超標率（二級濃度限值為 75μg·m-3）為 56.8%。2019年濃度最低，為46μg·m-3，是國家環境空氣質量標準二級濃度限值的1.31倍，日均值變化范圍為6-316μg·m-3，日均值超標率為13.8%。

2.大氣顆粒物月均濃度變化

圖2為2013-2019年廊坊市PM10和PM2.5月均濃度變化趨勢圖。從PM10濃度逐月變化可知，PM10月變化趨勢呈U型曲線。6-9月的月均值均低于100μg·m-3，其中8月最低，為82μg·m-3。其他月份濃度變化范圍為113-168μg·m-3，其中1月最高，為168μg·m-3。從季節上看，冬季（12月至次年2月）平均濃度為155μg·m-3，夏季（6月至8月）平均濃度為92μg·m-3，整體呈冬季高、夏季低的特征。從PM2.5濃度逐月變化可知，PM2.5月變化趨勢呈U型曲線，與PM10月變化趨勢一致。5-9月濃度較低，濃度變化范圍為45-57μg·m-3，其中8月最低，為45μg·m-3。12月和1月最高，分別為105μg·m-3、115μg·m-3。從季節上看，冬季平均濃度為105μg·m-3，夏季平均濃度為52μg·m-3，其季節分布特征與PM10類似，整體呈冬季高、夏季低的特征。

圖2 2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10月變化趨勢

（二）空間分布特征分析

由圖3可知，2016年廊坊市區及各縣PM10年均濃度變化范圍為112-160μg·m-3，均高于國家環境空氣質量標準二級濃度限值（70μg·m-3），表明PM10污染相當嚴重，其中霸州市濃度最高，為160μg·m-3。2019年廊坊市區及各縣PM10年均濃度變化范圍為82-102μg·m-3，較2016年呈大幅度下降趨勢，但仍超出國家環境空氣質量二級標準，其中，霸州市和大城縣濃度最高，均為102μg·m-3。2016-2019年下降幅度最大的為香河縣，由 137μg·m-3下降到 82μg·m-3，降幅為40.1%。在空間分布上，2019年廊坊北部區域（三河市、大廠縣、香河縣及市區）濃度較低，均低于90μg·m-3；南部區域（固安、永清、霸州、文安和大城）濃度較高，均高于90μg·m-3，整體呈北低南高的特征。

圖3 2016年和2019年廊坊市PM10年均濃度分布

由圖4可知，2016年廊坊市區及各縣PM2.5年均濃度變化范圍為66-96μg·m-3，均高于國家環境空氣質量標準二級濃度限值（35μg·m-3），其中霸州市、永清縣和文安縣濃度最高，濃度值均超過90μg·m-3。2019年廊坊市區及各縣PM2.5年均濃度變化范圍為41-54μg·m-3，較2016年下降趨勢明顯，但仍超出國家環境空氣質量二級標準，其中霸州市濃度最高，為54μg·m-3。2016-2019年下降幅度最大的為三河市，由78μg·m-3下降到41μg·m-3，降幅為47.4%。在空間分布上，2019年廊坊北部區域（三河市、大廠縣、香河縣及市區）濃度較低，均低于50μg·m-3，南部區域（固安、永清、霸州、文安和大城）濃度較高，均高于50μg·m-3，與PM10分布類似，整體呈北低南高特征。

圖4 2016年和2019年廊坊市PM2.5年均濃度分布

2016年PM10和PM2.5污染嚴重，與南部重污染工業企業數量較多、建筑施工與道路揚塵排放多等有關，2019年各縣區年均值較之2016年大幅度下降，說明廊坊市在采取散亂污企業關停整頓、企業工藝技術升級改造、施工及道路揚塵整治等措施后，取得了明顯的治理成效。

二、結論

本研究利用2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10數據，分析了大氣顆粒物的時空變化特征。主要結論如下：

（1）2013-2019年，廊坊市PM2.5和PM10年均濃度均呈顯著下降趨勢，累計下降幅度分別為58.2%和53.8%，說明廊坊市針對顆粒物治理取得明顯成效。

（2）PM2.5和PM10月變化趨勢呈U型曲線，整體呈現冬季高、夏季低的特征。

（3）2016年及2019年廊坊市區及各縣PM2.5和PM10污染嚴重，2019年較2016年呈顯著下降趨勢，但仍高于國家環境空氣質量標準。2019年廊坊市PM2.5和PM10濃度分布整體呈北低南高特征，與南部重污染工業企業數量較多、建筑施工與道路揚塵排放多等有關。