廣安市大氣環境細顆粒物（PM2.5）污染特征研究★

楊檳豪，舒 洲，辛浩鑫

（1.廣安市環境信息中心，四川 廣安 638500；2.四川省廣安生態環境監測中心站，四川 廣安 638500）

引言

近年來，我國城市大氣污染嚴重[1]。冷月霜統計了2016 年11 月我國74 個重點城市空氣質量，其中，清潔個數為0，中度污染占66%，嚴重污染占3%，由此可見我國城市大氣污染嚴重[2]。當前，國內外學者已對大氣細顆粒物的人體健康影響[3]、二次污染[4]、季節性變化[5-6]、組成特征[7-10]、傳輸軌跡[11]、時空變化[12]等方面進行了大量的研究。根據四川省空氣質量監測網絡管理系統顯示，廣安市2016 年全市環境空氣質量分別為達標率87.16%，優良天數319 天，優良天數同比2015 年增加6.01%。2015—2016 年期間，廣安市全面推進藍天保衛戰等“九大”攻堅戰，全市環境空氣質量有所改善，但與《環境空氣質量標準》（GB 3095—2012）二級標準相比，還有待提升。本文根據廣安市大氣污染防治研究主要集中于污染現狀及防治措施研究[13]等，選取廣安市污染較重的2015—2016 年監測數據，研究細顆粒物污染特征，進而增進對廣安市大氣環境質量污染狀況的全面了解，為廣安市大氣污染防治提供決策依據理論參考，為全省大氣污染協同治理研究提供參考。

1 研究方法

1.1 研究區域概況

廣安市共有5 個環境空氣質量自動監測點位，分別是小平舊居（106.631°E，30.528°N）、市委（106.630°E，30.458°N）、友誼中學（106.627°E，30.466°N）、廣電花園（106.639°E，30.455°N）及北辰小學（106.635°E，30.487°N），其中小平舊居點為廣安市空氣質量的背景監測點位，均采用大氣自動監測系統進行連續24 h 自動監測。

1.2 數據來源

本文研究數據均來自四川省空氣質量監測網絡管理系統。廣安市、縣兩級各站點均按照《環境空氣質量標準》（GB 3095—2012）評價（廣安市屬于二類區，適用二級標準）。

2 結果與分析

2.1 PM2.5 濃度季節日變化

以2016 年數據為基準，分析廣安市春季、夏季、秋季、冬季PM2.5質量濃度日變化如圖1 所示。由圖1可知，不同季節廣安PM2.5質量濃度日變化基本一致。冬季的質量濃度顯著大于其他3 個季節。各季節的日變化均呈現不規則的雙峰形，在夜間，特別在深夜時段易出現PM2.5質量濃度高值。春、夏、秋、冬4 個季節的PM2.5最大值分別出現在24：00、23：00、23：00 以及凌晨3：00。

圖1 廣安市2016 年春、夏、秋、冬四季PM2.5 質量濃度日變化

2.2 PM2.5 濃度頻率分析

廣安市2015—2016 年PM2.5日均質量濃度頻率分布圖如圖2 所示。整體來看，PM2.5質量濃度分布類似正太分布。PM2.5質量濃度基本處于0～250 μg/m3之間（每個分箱代表5 μg/m3），其中在31～46μg/m3出現的頻率最多，表明廣安大多數PM2.5 分布在這個質量濃度段。

圖2 2015—2016 年廣安PM2.5 日均濃度整體頻率分布

2015-2016 年廣安PM2.5日均濃度整體頻率分布如圖3，2015 年PM2.5質量濃度分布在0～215 μg/m3，其質量濃度在30～44 μg/m3出現的頻率最多。2016年PM2.5質量濃度分布在10～245 μg/m3，其質量濃度在26～55 μg/m3出現的頻率最多，表明2016 年污染程度相比2015 年有所減輕。以150 μg/m3以上濃度作為高濃度段，其中，2015 年高濃度段的頻率為0.049，而2016 年的頻率為0.014，同樣表明2016 年重污染程度明顯下降。

圖3 2015 年、2016 年廣安PM2.5 日均濃度整體頻率分布

2.3 PM2.5 質量濃度季節性頻率分析

特別分析2016 年廣安市PM2.5質量濃度日均頻率季節分布情況，如圖4 所示，四季按照春季（3 月、4 月、5 月），夏季（6 月、7 月、8 月），秋季（9 月、10 月、11 月），冬季（12 月、1 月、2 月）的季節劃分方法來分析其季節變化特征。由圖4 中可以看出，廣安春季PM2.5質量濃度分布于10～110 μg/m3，20～60 μg/m3濃度段出現頻率最高，約為0.70 左右，在23、33、43、53、58 μg/m3的質量濃度段，其頻率高于其他濃度段。夏季質量濃度整體低于其他季節。秋季PM2.5質量濃度分布于0～125 μg/m3，高頻率質量濃度段與春季基本一致，在23 μg/m3、28 μg/m3、33 μg/m3質量濃度段，頻率顯著高于其他質量濃度段。從冬季PM2.5質量濃度頻率分布情況來看，從0～265 μg/m3，其質量濃度在55～79 μg/m3、60～65 μg/m3出現的頻率最高，在高濃度段的頻率顯著高于其他3 個季節，并且在200～300 μg/m3質量濃度段也有一定的頻率出現。整體而言，2016 年廣安PM2.5質量濃度段主要集中于20～100 μg/m3。按照國家空氣質量標準二級濃度限值75 μg/m3，冬季大于此濃度限值的頻率最高，春季、秋季次之，夏季相對較低。并且冬季在高濃度段的頻率也高于其他季節，表明廣安冬季高濃度PM2.5污染事件出現頻率較高。

圖4 廣安2016 年PM2.5 質量濃度日均頻率季節分布

2.4 PM2.5 不同事件尺度污染事件分析

本研究以國家質量標準為依據，以二級濃度限值75 μg/m3為標準，規定大于此濃度限值的為一次污染事件，從而將PM2.5污染事件分為三大類：2～3 d、4～5 d 和5 d 以上污染事件。其中在時間跨度分節點上，規定污染事件的起始天所屬的季節或年份為此次污染事件的季節或年份。廣安市2015—2016 年PM2.5污染事件發生的分布情況如下頁圖5 所示。2015 年污染頻次顯著高于2016 年。其中5 d 以上污染事件主要發生在冬季和春季。2～3 d 污染事件在春季、秋季、冬季均有發生，主要分布在春秋兩季，表明這兩個季節易發生短時間PM2.5污染。2016 年冬季污染重，長時間污染的頻次相比2015 年有所下降，而以短時間2～3 d 的污染為主。

圖5 廣安市2015—2016 年PM2.5 污染事件發生分布情況

3 結論

通過研究，得到以下主要結論：

1）不同季節廣安PM2.5濃度日變化基本一致，冬季的PM2.5質量濃度顯著高于其他3 個季節。

2）廣安市2015—2016 年PM2.5日均濃度分布類似正太分布，2016 年污染程度相比2015 年有所減輕。

3）2016 年PM2.5質量濃度主要集中于20～100 μg/m3，冬季PM2.5質量濃度在高濃度段的頻率段顯著高于其他3 個季節，春季、秋季次之，夏季相對較低。

4）2015 年污染頻次顯著高于2016 年，季節性分布不明顯。