安庆市大气降尘特征及影响因素初步分析

安徽省安庆生态环境监测中心 何龙飞

大气降尘是指在自然环境下，通过重力作用，使得环境中颗粒物自然沉降的现象。粒径多在10μm以上，但空气中10μm以下的尘粒也能沉降，此外，当空气湿度较大或发生降水时，气溶胶通过冲刷作用也可降落于地表形成降尘。

降尘从宏观意义上来讲就是存在于自然环境中，直径达到一定标准的沉积物。从自然科学的角度来看，大气中粉尘颗粒物可以分为自然和人为两个来源。所谓自然来源，是土壤本身存在的颗粒物和地球表面的沉积物，最常见的有火山喷发等突发事件发生时所形成的粉尘；植物在受粉时散入空气中的孢子；碳氢化合物经过化学反应后所产生的颗粒物质；生态环境中部分化学元素在完成初级循环后所形成的新物质等。之所以上述情况下会产生降尘，是因为其内部大多具有大直径颗粒物，经过化学反应或温度转换后直径有所缩小，但直径仍然无法达到颗粒物以下标准。而人为来源主要包括资源开采工艺执行时产生的粉尘，例如矿石开采或隧道开挖等等。随着我国工业化进程的不断推进，建筑项目不断增加，交通运输越来越频繁，各项工艺在开展时都有可能产生颗粒物质，其在风力、水力等多方因素的影响下，会沉积在城市表面，并经过一段时间的沉降后会形成降尘。

大气降尘可以简单理解为气态物质互交换所形成的一种新型结构物，是陆地生态系统的重要组成部分。从专业学角度上来分析，由于大气降尘其来源复杂，很多内部成分存在一定污染性，因此也可以认为一定标准量的大气降尘存在于自然环境中，会形成污染区，很容易出现近源污染的问题；但在风力较强劲的时候，大气降尘也能在大气中长距离迁移而造成远源污染。大气降尘不仅会对群众的人身安全造成影响，还有可能导致自然环境大气平衡受到破坏，植物生长速率受到影响，周边生态循环受到抑制，难以维持正常的物质交换。

分析安庆市大气降尘的实际情况和演变进程后，可以发现相关人员只有深入了解大气降尘的形成原因和影响其危害性的主要因素，才能科学有效地进行大气污染治理工作，改善环境质量，实现经济效益和社会效益的齐头并进，以实现最终的可持续发展。

本文采用的气象数据和GDP数据均来自2019—2021年度安徽省气候公报、安庆市水资源公报、安庆统计年鉴和安庆市各县市区年度国民经济和社会发展统计公报。

一、大气降尘的特征分析

（一）年变化特征

从图1可以看出，安庆市大气降尘量有逐年减少的趋势，年平均降幅为9.09%。这充分说明安庆市近年来开展的环境治理和控制排放等措施取得了明显成效，空气质量显著好转。

图1 安庆市2019-2021年大气降尘总量变化图（单位：t/km2·30d）

（二）季节变化特征

纵观安庆市2019～2021年的大气降尘总量如表1后可以发现，大气降尘总量会随季节变化产生数量波动，其中春季总量最多，冬季次之，再其次为夏季，最少的为秋季，据不完全测算，春季降尘量约为秋季的两倍左右。

表1 安庆市2018年冬－2021年大气降尘量季节分布（单位：t/km2·30d）

表2 安庆市2019—2021年沙尘月份降尘量与季节降尘量对比（单位：t/km2·30d）

（三）月变化特征

安庆市在完成阶段式大气降尘量测算后发现，其变化范围平均处于1.7～4.1t/km2·30d区间。从图2中可以发现，统计时段内降尘量最多的月份为5月，最少的月份为9月。从各月变化趋势看，1～5月处于全年的高值区，其降尘量占全年的48.8%，8～11月处于低值区，占全年的26.4%。

图2 安庆市2019-2021年大气降尘量月均变化图

图3 安庆市2019—2021年月降尘量与月降水量散点图

图4 安庆市2019—2021年月降尘量与 PM10月均浓度散点图

图5 安庆市2019—2021年月降尘量与 PM2.5月均浓度散点图

图6 安庆市2019—2021降尘年度总量与区县年度GDP散点图

二、大气降尘的影响因素

（一）降水对大气降尘的影响

相关人员通过对安庆市大气降尘量和降水量进行数据收集并整合分析后发现，其相关系数值约为－0.6，从专业角度来讲，大气降尘和降水量是明显的负相关关系，这就意味着降水量一旦上升，大气降尘量就会显著下降，反之如果降水量下降，大气降尘量也会直接上升。出现上述情况的主要原因是因为降水量增加会使得空气中的水分增加，促使地面湿润，减少尘土向空中逸散。

（二）大风天气对大气降尘的影响

安庆位于亚热带季风气候区域，夏季主导风向为东南风，冬季为西北风，春季和冬季多大风天气。统计数据表明，出现大风的月份，大气降尘量也增多，尤其是春季特别明显。而到了秋季，风力变小，大气降尘量也随之减小。

（三）沙尘天气对大气降尘的影响

统计安庆市2019—2021年出现14天沙尘天气，同期的大气降尘量并未明显增加。这表明安庆市大气降尘主要是由本地产生的，而非外地输送。

（四）颗粒物浓度对大气降尘的影响

将安庆市2019—2021年度月降尘量与降尘点附近空气自动站颗粒物浓度作相关性分析，PM 10相关系数为0.8,PM 2.5相关系数为0.4，表明大气降尘与颗粒物浓度特别是PM 10的浓度呈现明显的正相关。这是因为PM 10的粒径较小，可漂浮于大气中，不易降落至地面，而当有降水条件时，PM 10会被淋洗下来而成为湿降尘，或者通过相互碰撞聚集以及被其他大颗粒吸附而沉降。PM 2.5由于粒径小于2.5μm，更长时间漂浮于大气中，因上述情况发生沉降的概率较小。

（五）植被覆盖对大气降尘的影响

根据收集而来的数据并加以分析后发现，6月到10月是植物生长时期，植被大量覆盖，可以起到减少扬尘的作用。但其他月份植物生长不够茂盛，地表会直接裸露，当遇到干燥天气时，遇风便会产生大量沙尘。因此6～10月降尘量处于低值区，只占全年的四分之一左右。

（六）经济活动对大气降尘的影响

将安庆市2019—2021年降尘年度总量与同期各降尘点位所在区县年国内生产总值（GDP）作相关分析，其相关系数为0.7，表明大气降尘量与GDP总量呈现明显的正相关。这说明GDP增长活跃的地区，采矿业、制造业、电力生产和供应、建筑施工和交通运输等产业发展很快，而这些生产活动正是大气降尘的重要来源之一。

综上所述，根据实际情况和相关数据反馈分析后可知，安庆市的大气降尘量正呈现逐年递减的趋势。经过详细的理论分析和论证后发现一年之内春季降尘量是最多的，秋季是最少的，二者之间的差距约为两倍左右。从季节角度分析，五月份降尘量会达到顶峰，九月份最少，其降尘总量差距约为2.4倍。另外，经过实验验证后可知大气降尘与降水量会呈现明显的负相关，与大气中的颗粒物浓度特别是PM10的浓度呈现明显的正相关，与国内生产总值（GDP）呈现明显的正相关。同时大风天气及植被覆盖等也与大气降尘有一定关系。

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降尘是指自然降落于地面的空气颗粒物，其粒径多在10微米以上，计量指标单位为一定时间内单位面积上地表沉降物质的量。大气粉尘自然沉降量的监测是开展较早的大气污染物例行监测项目。降尘反映颗粒物的自然沉降量，用每月沉降于单位面积上颗粒物的重量表示（单位：t/km2·月）。

在空气中沉降较快，故不易吸入呼吸道。其自然沉降能力主要取决于自重和粒径大小。是反映大气尘粒污染的主要指标之一。

主题内容与适用范围

1主题内容

本标准规定了降尘的测定方法。本标准采用乙二醇水溶液做收集液的湿法采样，用重量法测定环境空气中的降尘。

2适用范围

本标准适用于测定环境空气中可沉降的颗粒物。方法的检测限为0.2t/km2·30d。

原理

空气中可沉降的颗粒物，沉降在装有乙二醇水溶液做收集液的集尘缸内，经蒸发、干燥、称重后，计算降尘量。

试剂

本标准所用试剂除另有说明外，均为公认的分析纯试剂和蒸馏水或同等纯度的水。

1乙二醇(C2H6O2)。