德州市PM10的污染特征及对策研究

龙其霖，王玉升

(德州邦达工程咨询有限公司，山东德州 253023)

近年来，PM10污染成为政府和社会各界关注的环境热点问题［1－2］。PM10指的是大气中直径小于10μm的可吸入颗粒物，是目前我国各城市大气环境的首要污染物。PM10不仅能降低能见度，人体吸入后危害健康［3］。本文研究的主要目的是利用数据统计的方法对比分析PM10区域变化特征，季节特征及其日变化特征并提出对德州市PM10污染防治的对策。为今后大力开展大气环境保护提供理论依据。

1 研究方法、内容

1．1 研究方法

本研究根据德州市环境保护监测中心站提供的监测点信息，选取了德州市的监理站，监测站，黑马集团，儿童乐园，华宇技校，双一集团六个监测点。监测点信息及位置分布见示意图1。

图1 德州市监测点分布示意图

1．2 研究内容

2 研究结果与分析

(1)德州市PM10的区域性变化特征。

(2)德州市PM10的季节性变化特征。

(3)德州市PM10的日变化特征。

2．1 PM10污染的区域分布特征

图2 德州市PM10的年平均浓度值

根据2013年度的监测数据，得出德州市六个监测点的PM10的年平均浓度值(图2):双一集团＞监测站＞黑马集团＞华宇技校＞监理站＞儿童乐园。

根据山东省关于PM10的评价标准表2所示。

表2 山东省对PM10的等级划分

6个观测点存在不同程度污染。其中儿童乐园在0．101～0．15 mg/m3中，属于轻度污染。监理站，监测站，黑马集团以及华宇技校都在0．151～0．2 mg/m3中，属于中度污染。而最严重的双一集团的PM10的浓度值达到了0．20 mg/m3，属于重度污染。

儿童乐园位于德州市湖滨中大道的西侧，北侧是德州市植物园，周围的绿化率很高，因此周围PM10浓度较低。山东双一集团有限公司，位于山东省德州市新华工业园。运送原材料的货车较多，故所产生的扬尘颗粒物严重。监测站位于G104的西侧，其北边是东方红路，南边是东风东路，由于这两条路上的车流量都很大，因此造成了监测站的PM10的浓度值相对较高。对于华宇技校、监理站以及黑马集团，三个监测点的PM10的污染情况均达到了中度污染。华宇技校南邻大学路;监理站南侧为东方红西路，其西侧路口是德兴中大道和东方红西路的交叉路口;黑马集团位于湖滨中大道与天衢中路交汇处，车流量大，其PM10的浓度值也达到了中度污染。

综合以上六个监测点的PM10的浓度值影响因素，可以得出，道路车流量是影响PM10浓度值的重要因素。另外，建筑工地的密集程度，以及周边的绿化面积对PM10的浓度值有一定的影响。

2．2 PM10污染的季节变化特征

图3 德州市PM10的质量浓度年变化

根据图3看出德州市六个监测点大气颗粒物PM10的污染水平具有明显的季节变化规律，在季节上的PM10质量浓度总体分布由低到高依次是夏季＜秋季＜春季＜冬季，还可以得到德州市PM10浓度值的最高点出现在1月份，最低点出现在7月份。

本文研究德州市PM10的日变化，分为两个时间段的，一个是1月份的日变化，一个是7月份的日变化。本文选择了2013年1月份31天从0点到24点的4464个数据，计算同一个时刻的PM10的检测值求平均值，得出六个观测站的1月份PM10的日均变化，如图4所示。

2．3 PM10污染的日变化特征

图4 德州市1月份六个观测点PM10浓度的日均变化

由图4我们可以得出德州市1月份PM10的日变化的大体趋势。从图4中可以看到，在一天中，16时会出现最低值，在上8点和下午6点出现两个小高峰。探究其原因，早晨和傍晚在冷高压的影响下往往会有气温逆增现象，即上层气温高，而地表气温低，大气对流近乎停止。不利于污染物的扩散。而且早上8点，下午6点是上下班的高峰期，路上的车辆增多，人流增大，因此会出现一个峰值。而在下午四点出现最低值，原因是在下午地面的温度高于大气温度，大气上升，从而将PM10等污染物带到了高空中，从而使得地面上的PM10的浓度值逐渐降低，到了下午四点达到了最小值。而且此时的车流量很小，大部分上班族还没有下班，所以这是地面上的PM10的浓度值是最低的。

图5 德州市7月份六个观测点的日均变化

同样的方法，选取七月份的31天，求每天每个时刻的平均值，得图5。

由图5可以看出，监测站，华宇技校以及黑马集团和双一集团的PM10的浓度变化幅度比较其他两个观测点的浓度值的变化要大。监测站的PM10的浓度变化区间为0．12～0．25 mg/m3，最高值出现在早上7点左右，最低值在下午两点左右。而且总体看来，监测站的PM10的浓度值比其他五个监测点的PM10的浓度值都要高。究其原因是周边的车流量太大了。双一集团的变化幅度可以看到也是很大的，其变化范围是0．1～0．2 mg/m3其最高值在傍晚8点左右取得，最低值也是出现在下午两点。华宇技校的PM10的浓度变化幅度也非常大。其变化范围为0．08～0．15 mg/m3，其最高值在早上7点左右，最低值在下午两点左右取得。黑马集团的日变化和华宇技校的变化大体一致，其变化范围为0．1～0．15 mg/m3最高值也是在早上7点左右取得，最低值在下午2点左右取得。变化幅度最小的是监理站，其变化范围是0．09～0．12 mg/m3，最高点出现在早上9点，最低点出现在下午2点。究其原因是，周边的车量数变化不大，而且车流量比较小，因此其PM10的浓度值较低。儿童乐园的PM10的浓度变化值也不大，最高出现在早上7点，最低值出现在下午3点左右。儿童乐园靠近植物园，植物对PM10的吸附比较厉害，因此其浓度值比较低。综合这六个观测点的日变化情况，可以得出一个结论:最低值一般情况下都在下午两点左右出现，最高值在早上或者傍晚出现。

3 对策研究

防治PM10污染，控制PM10污染排放是改善空气质量的根本措施，其主要途径有:

(1)全面推行清洁生产;

(2)加快清洁能源替代利用;

(3)强化节能，提高能源利用率;

(4)强化环境监督管理和污染源的治理，实施总量控制和达标排放;

(5)制定严格的排放标准，限制大排量机动车的使用。

4 结论与展望

通过对德州市PM10的研究得到以下结论:

(1)德州市PM10的质量浓度存在明显的时间变化，说明PM10质量浓度受季节变化影响较大。由于季节的不同，气候的变化，导致PM10的质量浓度也跟着变化;

(2)PM10污染过程大致呈现锯齿型的分布特征，一天中PM10浓度大致呈现早晚两个峰值，属于上下班高峰期，所以汽车尾气的排放也是影响PM10浓度的重要因素;

(3)德州6个监测点中，一年之内的浓度变化基本保持一致，但是双一集团最高，儿童乐园最低，说明工业集中的地方PM10浓度越高;

(4)德州市冬春季节污染浓度高于夏秋季节，采暖季节燃煤量对PM10浓度影响非常大。夏季的雨水对PM10有冲刷作用，大气条件有利于PM10的扩散;

(5)针对德州市PM10污染特征，我们首先应该从源头控制污染，通过对燃煤、露天燃烧、扬尘等多反面的控制，减少PM10的排放。加强雾霾治理的立法执法，完善有关于这方面的法律体系。

未来的大气污染问题应从以下几个方面进行治理:

(1)控制燃油车辆的数量，倡导人们绿色出行;

(2)提升油品质量，减少污染物的排放;

(3)大力开发清洁能源。