石河子市2015-2018年PM2.5污染特征分析

李君

摘要：近年来，我国雾霾现象大范围的频繁发生，而高浓度的细颗粒物（PM2.5）是引起雾霾的重要因素。石河子市受PM2.5影响，大气污染问题日益突出，此次选取石河子市国控监测点位，对2015-2018年PM2.5污染特征进行分析，结果表明：石河子市PM2.5污染呈加重趋势，PM2.5超标天数逐年递增，2017年PM2.5质量浓度上升最快，总体呈现为冬季污染最重，其次为春季和秋季，夏季污染最轻，有季节性变化特征，与我国大气细颗粒物污染具有明显的季节性和区域性特征相一致[1]。

关键词：石河子市;PM2.5;质量浓度;采暖期;季节性变化

引言

大气颗粒物是近年来影响我国城市大气环境质量的主要问题之一，特别是粒径小于2.5μm的细颗粒物。经研究发现，人体健康的损害和发病率与空气中的细颗粒物密切相关，此外，PM2.5降低大气能见度，是雾或阴霾的主要构成[2-3]，可以吸收和反射太阳辐射，不仅影响城市大气的光学性质，而且影响热平衡，导致农作物产量降低。

2016年起，国家发布的城市空气质量状况数据，石河子市各项指标不容乐观，作者利用2015-2018年石河子市PM2.5日均值的数据，简要分析了石河子市PM2.5污染特征，为改善和提高石河子市环境空气质量以及减少PM2.5所引起的相关危害提供科学依据。

1资料与方法

1.1  资料来源

PM2.5数据来源于石河子市环境监测站的2 个国控监测点2015年1月1 日到2018年 12月 31日的监测数据（均值），同时包括SO2、NO2、PM10、O3-8h、CO等数据。

1.2  评价方法

PM2.5浓度超标情况的判断依据是《环境空气质量标准（GB3095-2012），数据分析主要对PM2.5浓度的日均值进行统计分析，各指标的含义、计算方法和评价方法详见《环境空气质量标准》（GB3095-2012）和《环境空气质量指数（AQI）技术规定》（HJ633-2012）。

2结果与讨论

2.1  石河子市大气颗粒物浓度变化分析

石河子市PM2.5和PM10年均质量浓度分别为15年 47μg/m3、85μg/m3，16年 52μg/m3、89μg/m3，17年 60μg/m3、97μg/m3，18年 60μg/m3、91μg/m3，从大气颗粒物浓度变化趋势来看，PM2.5和PM10年均質量浓度均有所上升，其中2017年PM2.5和PM10涨幅最大，分别为15.4%和9.0%，PM2.5巳经成为PM10中的主要组成部分[4]。

2.2  石河子市PM2.5超标情况

对石河子市2015-2018年PM2.5日均浓度分布情况进行统计分析，结果显示石河子市PM2.5日均浓度分布峰值小于30μg/m3，个别天数PM2.5日均浓度受极端天气影响，达到最大值400μg/m3左右，PM2.5日均浓度月平均变化受采暖期影响，变化范围较大（见图一），随着气温降低，PM2.5浓度月均值在10-12月间迅速攀升，在1-2月达到峰值，气温回暖，PM2.5浓度月均值也在3-4月下降至一级排放限值左右，由此可见，石河子市PM2.5的质量浓度分布存在季节变化规律，采暖期高于非采暖期，这主要是由于煤的燃烧产生的一次、二次颗粒物是此时期大气中颗粒物的主要来源。

PM2.5日均浓度超标天数（以二级排放限值计）的统计结果显示，石河子市2015-2018年PM2.5日均浓度超过二级标准天数分别为62天、88天、89天和89天，其中2016年二级标准超标天数增幅达41.9%， 2017-2018年超标天数仍维持在较高水平。

2015-2018年石河子市环境空气质量状况以优良为主，冬季污染最重，其次为春季和秋季，夏季污染最轻，这与以往研究表明我国城市质量浓度具有明显的季节性变化规律特征相符。

2.3  石河子市PM2.5季节变化特征

以冬夏半年计，其中冬半年统计时段为10月至来年3 月，夏半年为4 月至9 月，则PM2.5浓度及超标天数变化趋势更为明显（见表一），2015-2018年石河子市夏半年PM2.5浓度均远高于夏半年，且冬季较夏季平均涨幅为4.5倍，其中2016年冬季较夏季PM2.5浓度涨幅最高，达 6倍之多。

2.4  气象因素对大气污染物的影响

大气污染物受到气象条件（如：风速、风向、温度、相对湿度等）影响，除O3外，风速与其他污染物浓度都表现为负相关性，强风对污染物具有扩散稀释作用，湿度对颗粒物表现为正相关，温度对O3具有明显的正相关，说明温度对O3影响更大。从时间变化来讲，可表现为昼夜变化、季节变化、特殊排放（如采暖季、沙尘期）引起的颗粒物浓度的变化等。

3结论

石河子市PM2.5来源主要是几个方面：主要来自燃煤、化工燃料燃烧等工业过程中的污染;其次是来自机动车尾气的污染;最后，因为细颗粒物可以跨区域输送，来自区域性扬尘的污染以及天气（沙尘）影响等。

2015-2018年以来，石河子市PM2.5污染呈加重趋势，PM2.5超标天数逐年递增，其中2017年PM2.5质量浓度上升最快，总体呈现为冬季污染最重，其次为春季和秋季，夏季污染最轻，有明显的季节性变化特征。根据数据对比，石河子市环境空气优良天主要污染源为扬尘源、工艺过程源等，而污染天主要污染源为燃煤源、二次源和机动车源等。针对石河子市污染源的管控，应除加强对燃煤源和机动车源等一次污染源管控的同时，还应重视对二次源前体物的管控以及重视扬尘治理、优化能源结构和加强区域联防联控等。

参考文献：

[1]   郑玫，张延君，闫才青，等.中国PM2.5来源解析方法综述[J].北京大学学报（自然科学版），2014，50（6）：1141-1154

[2]   吴兑.近十年中国灰霾天气研究综述[J].环境科学学报，2012，32（2）：257-270

[3]   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）：15-26

[4]   黄怡民，付川.我国PM2.5污染特征的研究进展.重庆三峡学院学报[J]2013年，29（145）：105-107