烟台市区PM_10_PM_2_5_浓度季节性分布规律研究.docx

文章编号: 1674 6139( 2015) 01 0150 03烟台市区 pm10浓度季节性分布规律研究、pm2 5姜滨1 ，李博1 ，杨冬铭2( 1 烟台市环境监控中心，山东 烟台 264000; 2 山东省地质环境监测总站，山东 济南 250014)摘 要: 利用均匀分布于烟台市区的 10 个空气自动监测点位 2013 年的数据研究了 pm10 和 pm2 5 浓度的季节性变化特征。对 pm10 、pm2 5 质量浓度分别进行了月均值和季节性均值变化特征分析，研究了不同季节和雾霾天 气情况下，pm2 5 在 pm10 中含量的变化情况。结果表明: 烟台市区细颗粒物污染较严重，各采样点各月均值中超 过二级标准的比例达到 88. 3% ; 2013 年烟台市区 pm10 、pm2 5 质量浓度均呈现出春冬季节较高、夏秋季节较低、 采暖季明显高于非采暖季，pm10 浓度风沙季明显高于其他季节的特点; pm2 5 对 pm10 的贡献呈现明显的季节性 变化规律，在雾霾天气情况下明显偏高。关键词: pm10 ; pm2 5 ; 雾霾; 季节性中图分类号: x513文献标志码: aanalysis of pm10 andpm2 5concentrationsin different season yantai urban areajiang bin1 ，li bo1 ，yang dongming2( 1 environmental monitoring of yantai，yantai 264000，china;2 geological environmental monitoring station of shandong，jinan 250014，china)abstract: based on the data of 10 air monitoring points distributed in yantai city in 2013，the seasonal variation characteris-tics of pm10 and pm2 5 concentrations are researched espectively，it has analyzed the month value and the seasonal average of pm10 and pm2 5 concentrations and the changes of pm2 5 density in pm10 in different seasons and hazy days it turned out that，the fine particle pollution in the district of yantai city are more serious，the months average at each sampling point above secondary standard has reached 88. 3% ; it present that in spring and winter the density of pm10 and pm2 5 in yantai in 2013 is higher than the one in summer and fall，and it is significantly higher in the heating season than the non heating season，and the characteris- tics of pm10 concentration in sandstorm season is significantly higher than other seasons; pm2 5 / pm10 presents obvious seasonal variation law，and it is on the high side under the hazy dayskey words: pm10 ; pm2 5 ; haze; seasonal2013 年 1 月份，受不利气象条件影响，中国中东部地区发生大面积持续性雾霾天气，细颗粒物污 染问题引起越来越多的关 注1。烟台作为沿海城 市，地处山东半岛东部，属暖温带大陆性季风气候， 大气环流季节变化明显，与地处内陆的大陆性气候相比有着较好的气象扩散条件，市区空气质量状况相对较好，但仍然存在雾霾天气频发的情况。因此对当前大气环境中 pm2 5 与 pm10 相互关系的研究有助于了解颗粒物的污染特性，为制定大气环境治理 措施提供借鉴。1样品的采集本文以 pm2 5 和 pm10 为研究对象，提取了均匀分布于市区的 10 个环境空气自动监测点 2013 年的 监测数据，各监测点每小时一组数据 ( 监测点信息收稿日期: 2014 12 29作者简介: 姜滨( 1980 ) ，男，硕士，工程师，主要从事大气监测与污 染防治工作。150第 40 卷第 1 期2015 年 1 月vol. 40 no. 1jan 2015姜滨等烟台市区 pm 、pm 浓度季节性分布规律研究102 5见表 1) 。研究的时间分为风沙季、采暖季、非采暖季以及由雾霾引起的重污染日等 4 个不同类型的 时段。自动监测仪器型号为 thermo fisher 公司生产的 1405df 和 metone 1020。雾霾的天气现象均以 气象局观测员的记录为准。表 1 监测点情况概述编号站点名称经纬度分布区域名称区域描述西郊化工站37 54 n，121 32 e37 54 n，121 37 e37 48 n，121 45 e37 39 n，121 60 e37 56 n，121 25 e37 44 n，121 41 e37 52 n，121 36 e37 44 n，121 51 e37 59 n，121 14 e37 67 n，121 06 e芝罘区化工、发电企业密集区交通、商业密集区1轴承厂芝罘区23莱山环保局莱山区行政、住宅集中区4牟平环保局牟平区行政、住宅集中区开发区环保局开发区行政、住宅集中区56盛泉工业园莱山区水产、机械制造产业区7鲁东大学芝罘区教育、住宅集中区中国农业大学高新区高新技术产业区8开发区加工区开发区电子、机械制造产业区910大季家开发区水产加工、化工产业区节较低。由于冬春季节天气相对干燥，风 速大于夏秋季节，导 致地面扬尘增加，颗粒物浓度较高。 而且冬春季节温度较低，大气层结较稳定，易出现 辐射逆温现象，这些都不利于颗粒物的扩散迁移， 使其浓度发生积累而增大。 夏秋季节光照强烈， 大气层结极不稳定，有 利于颗粒物等污染物的稀 释扩散; 夏季降水频次增多，降水对大气环境有较 好的清洗作用，这 些因素都有效降低了颗粒物浓 度值。2 2pm2 5 对 pm10 贡献( 值) 的季节性差异烟台市区 2013 年 11 月 15 日开始供暖，本 研 究取 12 、1 和 2 月代表采暖季，3 月 6 月代表风沙 季，其他时间代表非采暖季。querol x3等人研究表明 值在不同地区变化很大。大量研究显示，结果与讨论2浓度值的现状和季节性差异本研究取 3 月 5 月代表春季，6 月 8 月代表 夏季，9 月 11 月代表秋季，12 月、1 月和 2 月代表 冬季。采用每个月所有有效观测数据的日平均值作 为质量浓度值。观测期间 pm2 5 和 pm10 质量浓度的 季节变化如图 1 所示。2 1正常情况下 pm2 5 占 pm10 质量浓度的 55 % 75 %左右4 5，分析发现烟台市区 值在采暖季明显 高于其 他 季 节 ( 见 图 1 ) ，采 暖 季 值 为 68 %图 1 2013 年 pm10 、pm2 5 月均值和 值逐月变化图2013 年烟台市区大气中 pm2 5 、pm10 整体污染 水平较高，pm2 5 月均值除 9 月份以外均超过二级80 % ，非采暖季和风沙季 值为 48 % 61 % ，明显低于采暖季节。非采暖季雨水较多，光照强烈，大 气扩散稀释能力较高，pm10 和 pm2 5 的浓度值同时 降低; 风沙季风速较大，气候相对干燥，建筑施工、道路交通以及裸露地面等污染源使 pm10 和 pm2 5 浓度值同时升高，导致非采暖季和风沙季 值基 本相同，均低于采暖季。采暖季 值平均为 73 % ，151标准2，年均值达 0. 051mg / m3 ，pm月均值除 6 、107 、9 月份以外均超过二级标准，年 均 值 达 0. 084mg / m3 。烟台市区大气中 pm 和 pm浓度高低呈102 5现明显的季节性变化规律，冬春季节较高，夏秋季第 40 卷第 1 期2015 年 1 月vol. 40 no. 1jan 2015姜滨等烟台市区 pm 、pm浓度季节性分布规律研究102 5明显高于其他季节。 因为采暖季气温较低，不 利于大气污染物扩散的静稳天气经常出现，同 时燃 煤的废气排放增多，so2 、nox 等一次 污 染 物 容 易3结论( 1) 2013 年烟台市环境大气中 pm2 5 和 pm10 污转化生成二次污染物6，pm的含量明显升高，染水 平 较 高，年 均 值 分 别 达0. 051 mg / m3 ，0. 0842 5值同时升高。2 3雾霾天气的 pm2 5 含量分析根据气象部门提供的雾霾观测资料，本文分析 了 2013 年至 2014 年 6 月份期间出现的 16 次较严 重的雾霾天气情况下，pm2 5 与 pm10 的比值关系( 值) ，监测数据比较见表 2。 表 2 2013 年和 2014 上半年严重雾霾日颗粒物浓度比较 mg / m3 ; 各监测点的颗粒物质量浓度均表现为冬春季节较高，夏秋季节相对较低的污染特征。( 2) pm2 5 对 pm10 的贡献( 值) 呈现明显的季 节性变化规律。采暖季大气层结相对稳定，不利于 大气污染物扩散的静稳天气经常出现，同时燃煤的 废气排放增多，空气中细颗粒物增加明显， 值显著 高于其他季节。非采暖季和风沙季 值基本相同， 均低于采暖季。pm2 5 日均值( mg / m3 )pm10 日均值( mg / m3 )日期( 年 / 月 / 日) 值( % )编号( 3) 不同季节雾霾天气发生时，和质pm2 5pm1012013011227624689量浓度均显著升高， 值亦明显增大，显著高于非雾霾天气时段。220130119251225903420130210201302211981861821719292参考文献:1张人禾，李强，张若楠 2013 年 1 月中国东部持续性 强雾霾天气产生的气象条件分析j 中国科学: 地球科学， 2014，44( 1) : 27 362( gb 3095 2012) ，环境空气质量标准s，20123querol x，alastuey a，odriguez s，et al pm10 and pm2 5 source apportionment in the barcelona metropolitan area， catalonia，spain j atmospheric environment，2001 ( 35 ) : 6407 64194于建华，虞统，魏强，等 北京地区 pm10 和 pm2 5 质量 浓度的变化特征j 环境科学研究，2004，17( 1) : 45 475黄 鹂 鸣，王 格 慧，王 荟，等 南京市空气中颗 粒 物pm10 、pm2 5 污染水平j 中国环境科学，2002，22 ( 4 ) : 334 3376王跃思，姚利，王莉莉，等 2013 年元月我国中东部 地区强霾污染成因分析j 中国科学: 地球科学，2014，44 ( 1) : 15 267吴兑，邓雪娇，毕 雪岩，等 细粒子污染形成灰霾天 气导致广州地区能见 度 下 降j 热 带 气 象 学 报，2007，23( 1) : 1 95201303072221647462013042416412878720130725171123728201311231801297292013120328523884102013120