太原市空气中PM2.5和PM10的污染特征分析

2018-12-06吉燕芳贾陈忠

资源节约与环保 2018年11期

吉燕芳贾陈忠

（山西省临汾市山西师范大学山西临汾 041000）

引言

近年来，我国经济迅速发展，环境问题日渐突出，严重影响到人们的生产生活，尤其是空气中PM10和PM2.5污染。越来越多的学者开始关注PM10和PM2.5问题，2006年，郝明途[1]以济南市为例研究了采暖期和非采暖期PM10和PM2.5相关关系；2010年，郭清彬[2]等报道了我国2008年冬季空气中PM10和PM2.5的污染特征；2014年，黄丽坤等[3]研究了哈尔滨市颗粒污染物TSP、PM2.5和PM10的相关关系；2015年，武宝利等[4]研究廉江2014年11月-12月两者的相关关系；2016年，贺华等[5]采样乌鲁木齐2015年1月-2月的数据；2017年，陈楠等[6]研究了2012年-2014年湖北省17个城市PM10和PM2.5的相关关系，均表明两者呈显著正相关。本文依据太原市2017年1月到12月PM2.5、PM10数据，进行日、月均值对比分析和Pearson分析，探讨太原市空气中PM2.5和PM10的污染特征，以期为太原市的空气质量的改善提供建议。

1 数据来源与评价方法

1.1 数据来源

中国空气质量在线监测分析平台,月均值、季均值数值都是根据日均值计算得来。

1.2 评价标准

以《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级指标为标准[7]，PM2.5日均值标准为75um/m3，年均值为35um/m3。PM10日均值标准为150um/m3，年均值为75um/m3。

2 结果与分析

2.1 PM2.5和PM10日均变化分析

表1为2017年太原市PM2.5和PM10质量浓度超标统计表。在统计数据中，应测365个数据，实测357个数据。PM2.5的年均值为 65.4 um/m3，PM10的年均值为 131.55 um/m3，均是《环境空气质量标准》（GB3095-2012）规定的年平均浓度二级标准（35 um/m3和70 um/m3）的1.87倍，与鹿利燕等[8]研究结果（PM2.5 均值 62.4 um/m3，PM10 均值 121.7 um/m3）相比，表明太原市空气质量呈下降趋势；PM2.5和PM10的最大值分别为377 um/m3和473 um/m3，是二级标准（75 um/m3和 150 um/m3）的5.03倍和3.15倍，与鹿利燕等[8]研究的结果（PM2.5最大值266.9 um/m3，PM10最大值为414.1 um/m3）相比，表明最大值也呈增长趋势。在采集的357个样本中，PM2.5、PM10分别超标71天和105天，占所有样本的19.89%和29.41%，近五分之一和三分之一，说明太原市污染严重，在控制空气污染问题是要注重颗粒污染物的防治。与鹿利燕等[8]研究的结果（PM2.5超标25.4%，PM10超标24.6%）相比，PM2.5降低而PM10增加，表明需要重视粗颗粒物的防治。

图1为PM2.5和PM10日均值变化趋势图，从图1中可以看出两者呈明显的U性趋势，1、2、11、12月值大，其他月份相对来说数值较小。PM2.5、PM10的最大值均出现在2017年1月2日，最小值均出现在2017年10月9日。从图1中也可以看出PM2.5基本都在基准之下，超标值主要集中在1、12月，PM10超标天数比PM2.5多，主要集中在1、2、11、12月份。

表1 2017年太原市PM2.5和PM10质量浓度超标统计表

图1 PM2.5和PM10日均值变化图

2.2 PM2.5和PM10商值分析

图2 是由PM10和PM2.5做得出的，表示细颗粒物占可吸入颗粒物的比值，数值越高，细颗粒污染越严重，反之亦然。从图2中可以看出，商值逐月波动下降，最大商值为84.19%，出现在2017年1月7日，最小商值为19.09%，出现在2017年11月23日，通过计算得出平均商值为44.91%，可以得出太原市颗粒污染物PM2.5的污染贡献率不足一半，说明太原市主要以粗颗粒污染物为主。世界卫生组织认为[9]，一般情况下发展中国国家PM2.5和PM10的商值超过50%，就认为是严重污染，用这个标准，表明太原污染接近严重污染，需要引起重视。

图2 PM2.5和PM10商值变化趋势图