秦 文 ，劉小真

（1.江西省南昌市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，江西 南 昌330038；2.南昌大學(xué) 資 源環(huán)境與化工學(xué)院，江西 南 昌330047）

1 引言

城市空氣污染引起健康的問題越來越集中于可吸入肺顆粒物，即細(xì)顆粒物又稱細(xì)粒、細(xì)顆粒（粒徑在2.5 μm 以下的顆粒物，PM2.5）、NOx及 O3等物質(zhì)上［1～3］。PM2.5對(duì)重金屬以及氣態(tài)污染物等有明顯的吸附作用，對(duì)污染物有明顯的富集作用，同時(shí)還可成為病毒和細(xì)菌的載體，為呼吸道傳染病推波助瀾，對(duì)人體健康產(chǎn)生極大危害，且其在大氣中的停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn)。PM2.5易引發(fā)變異性結(jié)膜炎，對(duì)人體呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和遺傳系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響［4～6］。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國環(huán)境空氣污染特征發(fā)生顯著變化，PM2.5引起的區(qū)域性大氣污染問題日趨嚴(yán)重。

各國陸續(xù)開展了PM2.5自動(dòng)監(jiān)測(cè)（主要有β射線法、振蕩天平法和光散射法等）［7］、源解析［8］、成份分析［9］及其衛(wèi)星遙感、激光雷達(dá)［10，11］等監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究。2011年1月1日環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的《環(huán)境空氣PM10和PM2.5的測(cè)定重量法》開始實(shí)施，首次對(duì)PM2.5的測(cè)定進(jìn)行了規(guī)范。2011年底，環(huán)境保護(hù)部通過了新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。2012年1月，這一標(biāo)準(zhǔn)正式公布，PM2.5第一次被納入國家標(biāo)準(zhǔn)。2012年2月，國務(wù)院同意發(fā)布新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》增加了PM2.5監(jiān)測(cè)指標(biāo)，其中規(guī)定二級(jí)濃度限值：年均值為35μg／m3，日均值為75μg／m3。這標(biāo)志著我國將逐步開展對(duì)PM2.5的監(jiān)測(cè)。南昌市2013年1月開始按照新標(biāo)準(zhǔn)于9個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)對(duì)城市空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

大氣污染特征階段性研究的較多，如2008年奧運(yùn)會(huì)期間華北大氣污染本底［12］，2009年8～9月成都市大氣顆粒物污染［13］，北京市冬季 PM2.5污染水平［14］，蘭州市采暖期 PM2.5污染水平［15］。在 PM10、PM2.5濃度的影響因素研究中，氣象條件及地理因素如污染源一樣起著重要的作用［16，17］。倫敦PM10的濃度與風(fēng)向軌道密切相關(guān)，PM10的濃度在東南方向出現(xiàn)峰值［16］。Liu Xiaozhen進(jìn)一步的研究表明，PM10中的離子濃度在風(fēng)向軌道分布上不一致，提示局部污染源的影響起著重要作用［18］。

本研究力求避開各種影響因素，以2013年晝夜之間各個(gè)時(shí)間段的均值來探討南昌市大氣污染情況，可作為南昌市大氣污染的本地值，為相關(guān)研究及大氣污染防治作參照。

2 材料與方法

本研究資料來源于南昌市環(huán)境監(jiān)測(cè)站的9個(gè)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其中監(jiān)測(cè)點(diǎn)“武術(shù)學(xué)?！蔽挥诔墙济穾X風(fēng)景區(qū)，為對(duì)照點(diǎn)，不參與全市日均值評(píng)價(jià)，其它城區(qū)8個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的均值代表南昌市大氣污染情況。

南昌市空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由9個(gè)子站、1個(gè)中心控制室組成，是國家環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)的一部分。9個(gè)子站所有點(diǎn)位通過優(yōu)化布點(diǎn)選定，經(jīng)國家認(rèn)可，具有較好的代表性，基本可以滿足對(duì)南昌城市環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行總體評(píng)價(jià) 的 要 求，監(jiān) 測(cè) 項(xiàng) 目 有：SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5、氣象五參數(shù)，同時(shí)各子站全部增加城市攝影系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸與網(wǎng)絡(luò)化質(zhì)控平臺(tái)軟硬件系統(tǒng)，PM2.5測(cè)定分析方法為動(dòng)態(tài)加熱β射線法。9個(gè)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)子站，確保了該市日后空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的連續(xù)性和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的有效性規(guī)定要求。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)按時(shí)間段3：00～6：00、7：00～9：00、9：00～11：00、12：00～14：00、17：00～19：00、19：00～21：00、22：00～2：00整理。數(shù)據(jù)分析按年均值及時(shí)段年均值進(jìn)行，探討區(qū)域大氣污染的本底情況。

3 結(jié)果與分析

從表1可以看出，年均值 NO2（40.54±6.34μg／m3），NOX（49.81±7.96μg／m3）接近國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，PM10、PM2.5均未達(dá)到國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（PM10為70μg／m3，PM2.5為35μg／m3）。其它參數(shù)均在國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)；表明南昌市環(huán)境空氣污染以顆粒物及細(xì)顆粒物污染為主，PM2.5占PM10的比例為59.77%。

從表2大氣監(jiān)測(cè)指標(biāo)時(shí)間段的分布情況可以看出，有時(shí)間段分布特征。SO2在7：00～9：00時(shí)間段最高，提示與早晨居民生活燃煤做飯有關(guān)，加上早上溫度低近地面污染物不易擴(kuò)散。

從NO－NO2－NOx的數(shù)據(jù)可以看出，在時(shí)間段7：00～9：00、19：00～21：00出現(xiàn)兩個(gè)峰值，與早上、晚上上下班高峰機(jī)動(dòng)車尾氣排放有關(guān)，符合城市居民生活與工作運(yùn)行的基本特征。CO達(dá)到國家環(huán)境空氣質(zhì)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，除19：00～21：00出現(xiàn)小峰值外，基本波動(dòng)不大。

表1 2013年南昌市大氣監(jiān)測(cè)指標(biāo)基本情況 μg／m3

表2 2013年南昌市大氣監(jiān)測(cè)指標(biāo)時(shí)間段的分布情況 μg／m3

O3濃度在中午時(shí)分較高（77.08±5.96μg／m3），9：00～19：00之間濃度明顯高于其它時(shí)間段，與南方城市白天陽光充足，紫外線照射有關(guān)。各時(shí)段PM10、PM2.5濃度均未達(dá)到國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，以19：00～2：00時(shí)間段較高，提示白天人們的出行及生產(chǎn)活動(dòng)給空氣環(huán)境帶來較大顆粒物的污染，白天顆粒物污染因人為的攪動(dòng)（如汽車的揚(yáng)塵）及溫度較高加速了顆粒物在空氣中擴(kuò)散；夜間，隨著溫度下降，細(xì)小顆粒物的凝聚及重力沉降，導(dǎo)致近地面顆粒物濃度的升高。南昌市空氣各時(shí)段 PM2.5占 PM10的 比例為 58.59% ～61.55%，PM2.5、PM10之 間 有 較 好 的 相 關(guān) 性，Y＝0.4933X＋12.233，R＝0.9269，R2＝0.8591，P＝0.003＜0.01，差異有極顯著意義。

表3 2013年南昌市對(duì)照點(diǎn)大氣監(jiān)測(cè)指標(biāo)基本情況 μg／m3

對(duì)照點(diǎn)離市中心大約20 km，是南昌市的旅游景點(diǎn)。從表3可以看出，PM10除夜間及早晨基本達(dá)到國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)外，其他時(shí)間段超出二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；各時(shí)間段PM2.5均未達(dá)到國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，表明南昌市及其周邊環(huán)境空氣污染，以及對(duì)照點(diǎn)當(dāng)?shù)鼐用竦纳罨顒?dòng)及本地、外來車輛的揚(yáng)塵對(duì)其有較大影響。其他參數(shù)SO2、NOx、O3、CO等參數(shù)均在國家環(huán)境空氣質(zhì)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。比較表2、表3可以看出，

圖1 PM2.5與PM10的關(guān)系研究

除7：00～9：00時(shí)間段南昌市 PM2.5／PM10的比值略大于對(duì)照區(qū)外（0.74%），其它各個(gè)時(shí)間段 PM2.5／PM10的比值均低于對(duì)照區(qū)（0.05%～3.66%），進(jìn)一步表明7：00～9：00時(shí)間段居民的出行、道路揚(yáng)塵等對(duì)城區(qū)PM2.5的污染有較大貢獻(xiàn)。

4 結(jié)論

南昌市PM10、PM2.5均未達(dá)到國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；其它參數(shù)接近或在國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)；表明南昌市環(huán)境空氣污染以顆粒物及細(xì)顆粒物污染為主，PM10、PM2.5之間有較好的相關(guān)性。大氣監(jiān)測(cè)指標(biāo)有較明顯的時(shí)間段分布特征，SO2在7：00～9：00時(shí)間段最高；NOx的污染與機(jī)動(dòng)車尾氣排放有關(guān)，在時(shí)間段7：00～9：00、19：00～21：00出現(xiàn)兩個(gè)峰值，以上符合城市居民生活、出行與工作運(yùn)行的基本特征。

O3濃度在中午時(shí)分出現(xiàn)峰值（77.08±5.96 μg／m3），與白天陽光紫外線照射有關(guān)。PM10、PM2.5濃度以19：00～2：00時(shí)間段較高，源于夜間溫度低，細(xì)小顆粒物的凝聚及重力沉降，導(dǎo)致近地面顆粒物濃度的升高。值得一提的是，遠(yuǎn)離市區(qū)的對(duì)照點(diǎn)PM10、PM2.5濃度也未達(dá)到國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，大氣污染防治不能僅局限于城市，要更大尺度、多角度地采取防控措施。

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