2016年兴义市细颗粒物时空分布特征研究

贾国山

（兴义市环境监测站， 贵州 兴义 562400）

近年来，随着国家经济的高速发展、城市化进程的加快和工业规模的扩大，大气污染形式日益严峻[1-2]。以细颗粒物PM2.5为主导因素的空气污染现象日益突出，对公众健康构成较大威胁[3]。PM2.5是指环境空气中空气动力学粒径≤2.5μm的颗粒物，也称为细颗粒物，它的直径约为人的头发丝直径的1/20[4]，它由一次微粒和二次微粒组成。2016年1月1日起在全国实施的GB3095-2012《环境空气质量标准》[5]将PM2.5纳入常规环境空气质量评价，这也是我国首次制定PM2.5标准。

兴义市在贵州省的西南部，是贵州省黔西南州的州府所在地，兴义市距贵阳市有三百多公里，是贵州省第三大中心城市，中国西南出海大通道上的重要节点城市，是中国—东盟自由贸易区的前沿窗口、贵州精神的发源地。地形属典型的低纬度高海拔山区。整个地形西高东低，北高南低，即低山侵蚀山地峡谷区，从自然地理条件上看大气污染物扩散条件偏差；全市40多万人口、20多万辆机动车以及大量的房地产建设、工业企业生产、服务活动造成污染物排放总量偏大。随着城市的发展，大气污染呈良的态势[6]。

本文利用2016年兴义市环境保护监测站监测的PM2.5浓度数据，针对兴义市2016年PM2.5的基本污染水平、时间分布、空间分布等多个方面展开分析，系统总结兴义市PM2.5污染的各类特征，为更好开展城市PM2.5预测预报工作，为管理部门提供准确、及时、全面的信息提供参考依据。

一、监测布点和监测方法

1.监测布点

兴义市空气质量监测网由4个站点组成（见附图1），包括2个国控监测点和2个省控监测点，覆盖城区8个办事处，包括风景区、城市老城区、城市新城区、居住区、交通干道等不同的环境类型，所有站点全部经过GPS定位[7]；文中PM2.5监测数据为4站点2016年1-12月的逐日平均浓度资料。

2.监测方法

4个空气质量自动监测子站PM2.5质量浓度的监测均采用β射线吸收法的聚光科技（杭州）股份有限公司BPM-200系列仪器，操作流程严格按照HJ/T 193-2005《环境空气质量自动监测技术规范》、HJ 93-2013《环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）采样器技术要求及检测方法》和 HJ 653-2013《环境空气颗粒物（PM10和 PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检测方法》[8-10]进行，每天24小时连续进行采样，设备由第三方运维技术人员定期检查并及时维护保养，在1年的监测时间内有效数据捕获率超过95%，数据样本量充足。

图1 监测子站点分布

二、细颗粒物时空分布

1.PM2.5季节分布

兴义市属于亚热带山地季风湿润气候，夏无酷暑，冬无严寒，雨量充沛，日照长。大部分地区年均气温在15o～18o之间，一月平均气温7.1℃，七月平均气温22.2℃。雨热同季，年降水量在1300～1600毫米之间，无霜期在275～334天之间。四季分明，夏季温度偏高多雨，冬季温度偏低，春、秋相对较短，各季节的气象特点不同；根据2016年日历，立春是2月4日，立夏是5月5日，立秋是8月7日和立冬是11月7日。按照以上上季节划分，将1个完整年份分为春季（3-5月）、夏季（6-8月）、秋季（9-11月）和冬季（12月，1-2月）（图2）。监测数据显示2016年全市PM2.5年均浓度为24μg/m3，低于年均35μg/m3的国家标准限值。时间分布上，春季（3-5月）PM2.5平均浓度为25μg/m3，夏季 （6-8月）PM2.5平均浓度为16μg/m3，秋季 （9-11月）PM2.5平均浓度为21μg/m3，冬季（12月，1-2月）PM2.5平均浓度为34μg/m3，可以看出兴义市PM2.5浓度季节变化如下：冬季＞春季＞秋季＞夏季（相对冬季偏高，春秋季相当，夏季较低）。PM2.5质量浓度在冬季明显高于春、夏、秋季，月均浓度最高值出现在2月，次高值出现在12月，其他月平均浓度在14～28μg/m3，见表1、图2和图3。冬季PM2.5浓度较高主要气候影响，温度较低，容易形成逆温天气，风频率不高，扩散条件差影响；夏季PM2.5质量浓度相对较低，夏季影响兴义市的主要天气系统为亚热带山地季风，降水量较大，湿润气候；春秋季是天气系统转换的季节，伴随着不稳定天气系统变化，东南风频率较高，扩散条件较好[11-12]。

表1 2016年兴义市城区PM2.5监测浓度统计

图2 2016年兴义市城区PM2.5浓度月均变化

图3 2016年兴义市城区PM2.5浓度季节变化

2.PM2.5地域分布

空间分布上PM2.5呈现明显的东西梯度分布特征，东南和西北辖区PM2.5浓度较低，东北和西南地区PM2.5浓度明显高于其他辖区。PM2.5年均浓度空间分布按升序排列：东南＜西北＜西南＜东北。各季节空间分布情况与年度水平相近，但略有差异；冬季区域浓度排序与年均浓度一致，浓度水平排序为东南＜西北＜西南＜东北；春季浓度排序为西北＜东南＜西南＜东北；秋季浓度排序：西南＜西北=西南=东北；夏季浓度排序：东南＜西北=东北＜西南。空气质量较好的西北和东南地区，季节间浓度差异较小，空气质量相对较差的东北和西南地区，季节间差异相对较大，秋季和夏季兴义市PM2.5空间分布不明显（表2、表3、图4和图 5）。

全市PM2.5年均浓度的空间分布变化不大，各监测点PM2.5年均浓度为21～27μg/m3，最低浓度出现在场坝街片区，最高浓度出现在桔山片区。

不同环境监测站点年均浓度水平分布按升序排列：场坝街站＜坪东大道站＜万峰林站＜桔园中学站；各季节排序与年均浓度分布排列一致（图4和图 5）。

桔园中学站点PM2.5年均监测浓度最高，主要是受义龙试验区顶效片区、清水河园区、马岭园区、辖区房地产和城市基础设施建设、城市交通的影响，在一定程度上加大了环境排放量，在不利于扩散的冬季，浓度明显偏高；场坝街站点PM2.5年均监测浓度最低，位于老城区沙井街，除了城市交通影响外，无其他排放源。

表2 兴义市城区空气自动监测站点PM2.5监测浓度空间分布统计

图4 兴义市城区PM2.5监测浓度空间分布图

表3 兴义市城区空气自动监测站点PM2.5监测浓度季节统计

图5 兴义市城区PM2.5监测浓度空间和季节的分布图

三、结论

（1）2016年兴义市PM2.5年均浓度为24μg/m3，PM2.5浓度季节变化为冬季＞春季＞秋季＞夏季。

（2）PM2.5空间分布呈现明显的东西梯度分布特征，年均浓度水平空间分布按升序排列为东南＜西北＜西南＜东北。

（3）PM2.5监测浓度按功能监测站点水平分布按升序排列为场坝街站＜坪东大道站＜万峰林站＜桔园中学站。