2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10时空分布特征研究*

宋秒，张振江，韩婕，张祖栋，何瑞瑞

1.河北省廊坊生态环境监测中心；2.河北省唐山生态环境监测中心

大气污染具有长期性、区域性和复合型等特点[1]，对公众健康和社会生产造成严重的影响[2]，明晰其主要来源、时空分布及影响因素，是研究大气污染需要着力解决的重要问题。国内专家学者在全国、省至市区开展了不同层面的研究[3]，揭示了不同区域范围的大气污染变化规律及影响因素。近年来，针对廊坊地区大气污染的研究有所增加，究其原因，一是廊坊市特殊的地理位置决定本区域空气质量与周边京津地区空气质量息息相关，改善廊坊市环境空气质量，对打赢京津冀地区蓝天保卫战具有重要的意义，二是廊坊近年来经济水平发展、产业结构调整、人口数量增长等，对大气质量产生重要的影响，空气污染治理问题成为政府部门工作的重点难点之一。

以往针对廊坊市大气颗粒物污染变化特征的研究存在不足之处，表现为监测时间短、监测点位少，难以全面反映廊坊地区大气颗粒物污染状况和变化趋势，本文通过对廊坊地区2013-2019年12个站点环境监测数据（PM2.5和PM10）时空分布特征进行统计分析，初步探讨来源及污染物之间的相关性，评估防治措施，以期对廊坊市政府部门大气污染防治工作提供科学依据。

一、廊坊市大气颗粒物污染时空变化特征分析

（一）时间变化特征分析

1.大气颗粒物年均浓度变化

图1为2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10年均浓度变化趋势图。由PM10浓度逐年变化可知，2013-2019年廊坊市年均浓度呈显著下降趋势，累计下降53.8%。2013年浓度最高，为184μg·m-3，是国家环境空气质量标准二级浓度限值（70μg·m-3）的2.63倍，日均值变化范围为34-710μg·m-3，全年日均值超标率（二级浓度限值为150μg·m-3）为54.0%。2019年年均浓度最低，为85μg·m-3，是国家环境空气质量标准二级浓度限值的1.21倍，日均值变化范围为16-403μg·m-3，全年日均值超标率为11.0%。

图1 2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10年变化趋势

由PM2.5浓度逐年变化可知，2013-2019年PM2.5年均浓度呈显著下降趋势，累计下降58.2%，其变化趋势与PM10一致。2013年浓度最高，为110μg·m-3，是国家环境空气质量标准二级浓度限值（35μg·m-3）的3.14倍，日均值变化范围为10-598μg·m-3，日均值超标率（二级浓度限值为 75μg·m-3）为 56.8%。2019年浓度最低，为46μg·m-3，是国家环境空气质量标准二级浓度限值的1.31倍，日均值变化范围为6-316μg·m-3，日均值超标率为13.8%。

2.大气颗粒物月均浓度变化

图2为2013-2019年廊坊市PM10和PM2.5月均浓度变化趋势图。从PM10浓度逐月变化可知，PM10月变化趋势呈U型曲线。6-9月的月均值均低于100μg·m-3，其中8月最低，为82μg·m-3。其他月份浓度变化范围为113-168μg·m-3，其中1月最高，为168μg·m-3。从季节上看，冬季（12月至次年2月）平均浓度为155μg·m-3，夏季（6月至8月）平均浓度为92μg·m-3，整体呈冬季高、夏季低的特征。从PM2.5浓度逐月变化可知，PM2.5月变化趋势呈U型曲线，与PM10月变化趋势一致。5-9月浓度较低，浓度变化范围为45-57μg·m-3，其中8月最低，为45μg·m-3。12月和1月最高，分别为105μg·m-3、115μg·m-3。从季节上看，冬季平均浓度为105μg·m-3，夏季平均浓度为52μg·m-3，其季节分布特征与PM10类似，整体呈冬季高、夏季低的特征。

图2 2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10月变化趋势

（二）空间分布特征分析

由图3可知，2016年廊坊市区及各县PM10年均浓度变化范围为112-160μg·m-3，均高于国家环境空气质量标准二级浓度限值（70μg·m-3），表明PM10污染相当严重，其中霸州市浓度最高，为160μg·m-3。2019年廊坊市区及各县PM10年均浓度变化范围为82-102μg·m-3，较2016年呈大幅度下降趋势，但仍超出国家环境空气质量二级标准，其中，霸州市和大城县浓度最高，均为102μg·m-3。2016-2019年下降幅度最大的为香河县，由 137μg·m-3下降到 82μg·m-3，降幅为40.1%。在空间分布上，2019年廊坊北部区域（三河市、大厂县、香河县及市区）浓度较低，均低于90μg·m-3；南部区域（固安、永清、霸州、文安和大城）浓度较高，均高于90μg·m-3，整体呈北低南高的特征。

图3 2016年和2019年廊坊市PM10年均浓度分布

由图4可知，2016年廊坊市区及各县PM2.5年均浓度变化范围为66-96μg·m-3，均高于国家环境空气质量标准二级浓度限值（35μg·m-3），其中霸州市、永清县和文安县浓度最高，浓度值均超过90μg·m-3。2019年廊坊市区及各县PM2.5年均浓度变化范围为41-54μg·m-3，较2016年下降趋势明显，但仍超出国家环境空气质量二级标准，其中霸州市浓度最高，为54μg·m-3。2016-2019年下降幅度最大的为三河市，由78μg·m-3下降到41μg·m-3，降幅为47.4%。在空间分布上，2019年廊坊北部区域（三河市、大厂县、香河县及市区）浓度较低，均低于50μg·m-3，南部区域（固安、永清、霸州、文安和大城）浓度较高，均高于50μg·m-3，与PM10分布类似，整体呈北低南高特征。

图4 2016年和2019年廊坊市PM2.5年均浓度分布

2016年PM10和PM2.5污染严重，与南部重污染工业企业数量较多、建筑施工与道路扬尘排放多等有关，2019年各县区年均值较之2016年大幅度下降，说明廊坊市在采取散乱污企业关停整顿、企业工艺技术升级改造、施工及道路扬尘整治等措施后，取得了明显的治理成效。

二、结论

本研究利用2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10数据，分析了大气颗粒物的时空变化特征。主要结论如下：

（1）2013-2019年，廊坊市PM2.5和PM10年均浓度均呈显著下降趋势，累计下降幅度分别为58.2%和53.8%，说明廊坊市针对颗粒物治理取得明显成效。

（2）PM2.5和PM10月变化趋势呈U型曲线，整体呈现冬季高、夏季低的特征。

（3）2016年及2019年廊坊市区及各县PM2.5和PM10污染严重，2019年较2016年呈显著下降趋势，但仍高于国家环境空气质量标准。2019年廊坊市PM2.5和PM10浓度分布整体呈北低南高特征，与南部重污染工业企业数量较多、建筑施工与道路扬尘排放多等有关。