阜阳市大气颗粒物PM10与降水关系的分析

刘秀 李亚琴 邸秀秀 赵怀全

摘 要：阜阳市当前污染物主要是PM10，通过分析2012、2013年PM10值，空气质量总体为良，达到二级质量空气标准天数占84.4%，不适宜人类呼吸的污染天数占15.6%。季节平均降水量、月平均降水量均与PM10值呈反相关，即降水量越多PM10越小。一次降水过程中，大雨和暴雨量级的降水对PM10的冲刷能力最强，中雨和小雨及以下强度的降水冲刷能力相对较弱。通过该文的分析研究一是可以促进气象部门、环保部门的沟通联系，希望能实现数据资源共享，分析的结果才更为准确；二是利用分析的结果指导气象预报人员分析出天气的污染状况，对人们生产生活提供很大的帮助。

关键词：PM10 降水 大气污染 冲刷

中图分类号：P4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（a）-0159-02

Analysis of the Relationship Between PM10 and Precipitation in Fuyang City

Liu Xiu1 Li Yaqin2 Di Xiuxiu2 Zhao Huaiquan3

（1.Funan Meteorological Bureau，Funan Anhui，236300，China；2.Fuyang Meteorological Bureau，Fuyang Anhui，236000，China；3.Fuyang environmental monitoring station，Funan Anhui，236000，China）

Abstract：Fuyang city is currently the main pollutant PM10，through the analysis of 2012、2013 PM10 value，the overall air quality is good，air quality reached the level of two standard days accounted for 84.4% of the number of days，not suitable for human breathing pollution days accounted for 15.6%.The average seasonal precipitation and monthly average precipitation are inversely related to the PM10 value，that is，the more the precipitation，the smaller the PM10.A precipitation process，heavy rain and storm magnitude of precipitation on PM10 scour capability is the strongest，moderate rain and light rain and intensity of rainfall erosion ability is relatively weak.Through the analysis of this paper， we can promote the communication between the meteorological department and the environmental protection department，hoping to achieve data resource sharing， the analysis of the results are more accurate，the results of the analysis of the use of the results of the analysis to guide the weather forecast of the weather conditions，to provide a great help to the life of the people.

Key Words：PM10；Precipitation；Air pollution；Scour

“大气污染”成为当前政府和人民群众最为关注的问题，随着经济社会发展污染日趋严重，PM10（10微米以下的颗粒物称为可吸入颗粒物）是大气污染的重要指标，被人吸入后，会累积在呼吸系统中，引发许多疾病。一些颗粒物来自污染源的直接排放，比如烟囱与车辆。另一些则是由环境空气中硫氧化物、氮氧化物、挥发性有机化合物及其它化合物互相作用形成的细小颗粒物，它们的化学和物理组成依地点、气候、一年中的季节不同而变化很大[1]。

阜阳市位于黄淮海平原南端，淮北平原西部。2014年市区空气质量级别为Ⅱ级，空气质量状况为良好，首要污染物是可吸入颗粒物[2]，近几年发布的阜阳市环境状况公报也显示首要污染物是可吸入颗粒物。气象要素对空气的对改善空气质量起到一定的作用，该项目利用气象部门与环境部门完整的资料，通过分析阜阳市2012年、2013年的降水、PM10数据，找出二者之间的关系，希望进一步了解降水对空气污染的影响，进而提高气象为民服务的能力。

1 资料

2012、2013年降水资料来自阜阳国家基本气象站（东经E 114°44′、北纬N 35°52′），距离城区约6 km，四周空旷，探测环境保护较好，能较好的反应阜阳地区降水基本状况。2012、2013年PM10（单位：μg/m3）逐日数据来自阜阳市环境保护监测站，仪器使用蓝盾LGH-01B，站点位于环境监测站楼顶（东经E115°49′39″、北纬32°53′34″），拔海高度15 m。两站点直线距离8 km，收集的降水和PM10数据完整率为100%，通过分析PM10数据可以看出阜阳空气质量的大致情况，分析PM10与降水关系希望了解降水对PM10的湿清除能力，希望通过两者关系的分析对指导空气质量预报起到一定的作用。当前PM10由环保部门进行监测，通过该项目的开展可以加深与环保部门的联系，大气污染预测预报准确性直接影响到全民族的身体健康，气象、环保两部门之间技术共享、资源共享势在必行。

2 结果与分析

2.1 年空气质量分析

环境空气功能区分为二类[3]：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域；二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。

阜阳市2012、2013年两年的PM10年平均值为100.7μg/m3，空气质量总体为良，其中一级天数122 d、二级天数495 d、二级以上天数114 d，达到环境质量空气标准的一、二级天数占84.4%，不适宜人类呼吸的污染天数占15.6%。

2.2 降水的时间分布与PM10关系

2.2.1 降水对季节空气质量影响分析

降水对污染物的净化作用[4]一方面是因为降水对空气中PM10的冲洗作用；另一方面是因为将税后地面湿润，灰尘不易飘散到空中。

两年降水天数共209 d，降水日中，PM10升高的天数91 d、降低的118 d，总体上来说出现降水时空气质量是转好的，但还是有PM10升高的情况，其原因是在本身PM10较低的情况下且降水量较小时就可能会出现升高的情况。降水日中一级空气质量56 d、二级134 d、二级以上19 d，降水日中二级以上的污染天气占降水天数的9.1%，而非降水日的污染天数占非降水日比例为18.2%。说明降水日中空气质量相对较好。（如表1）

从图1看出，降水量夏季>秋季>春季>冬季，PM10值冬季>春季>秋季>夏季。夏季降水量最多，PM10最小，空气质量最好；冬季降水量最少，PM10最大，空气质量最差，降水量和PM10季节分布呈现反相关，即降水量增加PM10减少，降水量减少PM10增加。两年中，夏季一级空气质量天数79 d达到“优”的标准，占全年一级空气质量总天数的64.8%，而二级以上污染天数仅为9 d，占全年污染天气总数的7.9%。

2.2.2 降水对月空气质量影响分析

图2、图3分别对应月度PM10和降水量的变化趋势，两图的变化趋势大致呈反相关，说明降水量增加则PM10降低。一年中，7、8、9三个月PM10均低于其他月份，而降水均高于其他月份，说明月降水总量越多空气质量则越好。

2.3 降水强度与PM10的关系

降水强度与PM10的关系（如表2）。

表3中可以看出四个级别的降水中，从PM10降低的天数可见降水对PM10的冲刷能力还是比较显著的，小雨及以下、中雨、大雨、暴雨时PM10降低占各自降水天数比例分别是55.1%、50%、72.7%、83.3%，尤其是大雨和暴雨量级的降水对PM10的冲刷能力最强，中雨和小雨及以下强度的降水冲刷能力相对较弱。

从各强度降水时的空气质量可以看出，小雨及以下强度的降水日中二级以上空气质量天数占9.7%、中雨量级的降水占12.5，大雨及暴雨量级的降水日中均无二级以上污染天气，可见大雨和暴雨强度的降水对PM10的冲刷作用比较明显。

3 结果

（1）阜阳市PM10年平均值为100.7 μg/m3，达到二级空气质量标准总体为“良”，空气质量达标率84.4%，污染天气占比15.6%。

（2）降水量与PM10值的呈反相关，四季中，夏季降水量最多，PM10则最小；冬季降水量最少，PM10则最大。一年12个月中，降水量和PM10也大致呈现反相关，7、8、9三个月比其他月份降水量都大，PM10则比其他月份相对要小。

（3）通过分析雨强的大小对PM10影响，得出大雨、暴雨强度的降水对PM10的冲刷作用比较明显，空气质量较好。小雨、中雨强度的降水对PM10冲刷作用相对不是很明显。

4 结语

（1）当前阜阳环境监测站监测的大气污染物主要是PM10、SO2、NO2，该文主要探讨的是PM10与降水的关系，研究SO2、 NO2与降水的关系能更全面的反应出降水对空气质量的影响大小。

（2）PM10不仅和降水有关系，还和其他气象要素如大气环流、风向风速、空气湿度、气压等都应有关联，实现环保与气象部门数据共享研究污染物与诸多气象因素的关系对指导空气质量预报会有很大帮助。

（3）如果能得到相关污染要素的分钟数据，分析降水强度对大气污染物的关联程度则更为精确。

参考文献

[1] 王善芳，潘华盛，张桂华，等.潍坊市空气污染与气象条件的关系[J].河南气象，2006（3）：54-55.

[2] 阜阳市环保局.2014年阜阳市环境状况公报[R].阜阳：阜阳市环保局，2015：1.

[3] 中华人民共和国环保部.空气质量标准GB3095-2012[S].2012.

[4] 中华人民共和国家质检总局.环境空气可吸入颗粒物的测定（重量法）[Z].2009-07-01.