福建省環(huán)境監(jiān)測中心站 蔣冬升

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福州紫陽、廈門集美PM2.5的濃度分析及與天氣類型的關(guān)系*

福建省環(huán)境監(jiān)測中心站 蔣冬升

該文利用2012年5月～9月福州紫陽、廈門集美兩地PM2.5的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析了福州、廈門PM2.5的變化情況與氣象條件之間的關(guān)系。結(jié)果表明：福州、廈門PM2.5濃度變化趨勢較為相似，濃度峰值出現(xiàn)的時段基本相同；在高壓楔控制、副熱帶高壓的邊緣、臺風(fēng)低壓東南側(cè)的天氣條件下，PM2.5濃度升高現(xiàn)象明顯；受夏季副熱帶高壓的控制、臺風(fēng)天氣的影響，6～9月福州、廈門兩地的PM2.5濃度均處于較低水平。

PM2.5天氣類型 福州 廈門

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國環(huán)境空氣污染特征發(fā)生了顯著變化，區(qū)域性大氣污染問題日趨嚴(yán)重，灰霾、光化學(xué)煙霧和酸雨等復(fù)合型大氣污染問題較為突出，影響了人體健康和生態(tài)安全。為了進(jìn)一步加強(qiáng)環(huán)境空氣監(jiān)測工作，滿足公眾對空氣質(zhì)量的知情權(quán)，在第七次全國環(huán)境保護(hù)工作大會上，環(huán)保部公布了PM2.5監(jiān)測分“四步走”的監(jiān)測時間表，即2012年在京津冀、長三角、珠三角等重點區(qū)域以及直轄市和省會城市開展PM2.5監(jiān)測，2013年在113個環(huán)境保護(hù)重點城市和環(huán)境模范城市開展監(jiān)測，2015年在所有地級以上城市開展監(jiān)測，而2016年全國各地均要按空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測和評價環(huán)境空氣質(zhì)量狀況，并向社會發(fā)布監(jiān)測結(jié)果[1]。海峽西岸經(jīng)濟(jì)區(qū)中心城市的福州、廈門是我省“第一步”開展PM2.5監(jiān)測的重點城市，兩地區(qū)人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，大氣環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展之間的矛盾日益突顯，公眾對其空氣質(zhì)量狀況格外關(guān)注。

PM2.5是指空氣中粒徑小于2.5微米的細(xì)粒子，目前認(rèn)為是空氣中危害人體健康和造成大氣能見度下降的主要成分，開展PM2.5監(jiān)測具有十分重要的意義[2]。福州、廈門地處福建東南沿海，受海洋性季風(fēng)氣候影響顯著，尤其是夏季臺風(fēng)活動頻繁，有研究表明，天氣類型對大氣污染物的濃度變化存在影響，高壓底部、高壓后部、鋒前暖區(qū)和地面倒槽天氣條件下，不利于大氣污染物擴(kuò)散；而冷高壓脊、低渦鋒面、副熱帶高壓、臺風(fēng)天氣條件下，有利于大氣污染物擴(kuò)散[3]。本文分別在福州紫陽、廈門集美布點，數(shù)據(jù)采集時間為2012年5~9月，初步分析了福州紫陽、廈門集美兩地夏季PM2.5的污染水平及與天氣類型之間的關(guān)系。

1 采樣方法與儀器

采樣儀器為武漢天虹生產(chǎn)的β射線PM2.5分析儀，型號TH-2000大氣顆粒物采樣器，流量16.7L/min，連續(xù)24小時采樣，儀器每小時記錄一次采樣數(shù)據(jù)，監(jiān)測地點分別設(shè)在福州紫陽和廈門集美。

2 結(jié)果分析與討論

本文分析、統(tǒng)計了福州紫陽區(qū)域、廈門集美區(qū)域2012年5月~9月PM2.5濃度變化情況。在采樣期間，福州地區(qū)日均濃度數(shù)據(jù)獲取率為99.3%，廈門地區(qū)日均濃度數(shù)據(jù)獲取率為94.0%，數(shù)據(jù)完整率均滿足統(tǒng)計需求，監(jiān)測數(shù)據(jù)參照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）一級標(biāo)準(zhǔn)限值（0.035 mg/m3）和二級標(biāo)準(zhǔn)限值（0.075 mg/m3）進(jìn)行評價。

2.1 日均濃度分析

采樣結(jié)果表明，5月~9月，福州PM2.5日均濃度為0.005 mg/m3～0.080mg/m3，其中一級達(dá)標(biāo)率為64.5%，二級達(dá)標(biāo)率為34.8%，超標(biāo)率為0.7%；廈門PM2.5日均濃度為0.007 mg/m3～0.086mg/m3，其中一級達(dá)標(biāo)率為57.6%，二級達(dá)標(biāo)率為40.8%，超標(biāo)率為1.6%。

由圖1可見，福州紫陽、廈門集美兩地PM2.5濃度變化趨勢較為相近，峰值出現(xiàn)的時段基本相同，其中福州PM2.5濃度最大值出現(xiàn)在8月10日，最小值出現(xiàn)在9月15日；廈門PM2.5濃度最大值出現(xiàn)在7月19日，最小值出現(xiàn)在9月14日。

在統(tǒng)計時段中，廈門集美在6月13日和7月19日、福州紫陽8月10日，PM2.5分別出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象。結(jié)合氣象數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)：6月13日，廈門受高壓楔控制，天氣多云且存在逆溫層，7月19日，廈門處于副熱帶高壓的邊緣，天氣多云、溫高濕重，8月10日，福州位于臺風(fēng)低壓的東南側(cè)，天氣多云轉(zhuǎn)陰，上述天氣形勢均造成了大氣污染物水平擴(kuò)散和垂直輸送緩慢，污染物易堆積，導(dǎo)致PM2.5濃度升高。

圖1 福州、廈門PM2.5日均濃度變化趨勢比較圖

2.2 月均濃度分析

通過日均濃度計算，分別求得福州紫陽、廈門集美兩地的月均濃度值。從表1可以看出，5月~9月，福州紫陽月均濃度為0.026mg/m3～0.044mg/m3，廈門集美月均濃度為0.028mg/m3～0.041mg/m3。兩地的PM2.5月均濃度5月份最高，其他月份都處于較低水平。這是因為夏季大氣活動頻繁劇烈，主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng)，來自海洋的潔凈氣團(tuán)有利于大氣顆粒物擴(kuò)散稀釋。6～9月，福州、廈門兩地天氣主要受到副熱帶高壓控制，臺風(fēng)出現(xiàn)的幾率高[5]，受6月下旬的“泰利”和“杜蘇芮”臺風(fēng)影響，7月下旬“韋森特”臺風(fēng)影響，8月上、中旬“蘇拉”和“天秤” 臺風(fēng)影響，降雨量增大，雨水的沖刷作用也有利于氣溶膠顆粒物的濕沉降。另外，從風(fēng)速和降雨量上看，無風(fēng)或者無雨情形下，大氣流動性差，凈化能力弱，PM2.5濃度較高，反之PM2.5濃度較低。

表1 福州紫陽、廈門集美兩地PM2.5月均濃度表（單位：mg/m3）

3 結(jié)論

（1）2012年5月~9月，福州紫陽PM2.5日均濃度為0.005mg /m3～0.080mg/m3，廈門集美PM2.5日均濃度為0.007mg/m3～0.086mg/m3。兩地PM2.5濃度變化趨勢較為相近，峰值出現(xiàn)的時段基本相同。

（2）在高壓楔控制、副熱帶高壓的邊緣、臺風(fēng)低壓東南側(cè)的天氣條件下，PM2.5濃度升高現(xiàn)象明顯。

（3）受副熱帶高壓和臺風(fēng)天氣的影響，6月~9月福州紫陽、廈門集美PM2.5濃度均處于低濃度水平。

4 結(jié)束語

福建省大部分沿海地區(qū)具有獨特的地理環(huán)境，亞熱帶海洋性季風(fēng)可在一定程度上緩解大氣污染壓力，然而與全國很多城市一樣，福州、廈門逐年面臨中心區(qū)人口密度大、樓宇過密過高、交通密度較大等問題。特別是汽車數(shù)量的快速攀升，汽車尾氣排放給城區(qū)空氣質(zhì)量，尤其是PM2.5的污染帶來了空前的壓力。當(dāng)局地污染源排放（點源、面源和移動源）相對穩(wěn)定的情況下，PM2.5濃度的變化受氣象因素、天氣類型的影響尤為突出。為此，當(dāng)出現(xiàn)不利氣象條件時，應(yīng)具備一整套應(yīng)對工業(yè)源、生活源、機(jī)動車、建設(shè)工地等控制污染物排放的減排措施，尋求合理的大氣污染物排放控制措施，預(yù)防空氣污染事件的發(fā)生，確保環(huán)境空氣質(zhì)量的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

[1] 綠色經(jīng)緯.環(huán)保部公布PM2.5監(jiān)測發(fā)布時間表全國“四步走”[J]. 環(huán)境，2012（1）：54.

[2] 王瑋，湯大鋼，劉紅杰,等.中國PM2. 5污染狀況和污染特征的研究[J]. 環(huán)境科學(xué)研究，2000，13（1）：1-5.

[3]王宏，陳曉秋，隋平，余永江. PM2.5簡介及福州市PM2.5污染分布特征[J].海峽科學(xué)，2012（8）：20-22.

[4] 陳彬彬，林長城，楊凱, 等.基于CMAQ模式產(chǎn)品的福州市空氣質(zhì)量預(yù)報系統(tǒng)[J]. 中國環(huán)境科學(xué)，2012，32（10）：1744-1752.

[5] 王宏，林長城，蔡義勇, 等. 福州市區(qū)PM10濃度突變與氣象因素關(guān)系的統(tǒng)計分析[J]. 福建氣象，2008（4）：40-44.

基金項目:環(huán)保公益性行業(yè)科研專項（201009004）資助。