盧丹青，劉建軍

(1.西北農(nóng)林科技大學， 陜西 楊凌 712100；2.陜西省樓觀臺實驗林場， 陜西 周至710402)

樓觀臺森林公園大氣顆粒物(PM2.5)濃度變化規(guī)律研究

盧丹青1,2，劉建軍1

(1.西北農(nóng)林科技大學， 陜西 楊凌 712100；2.陜西省樓觀臺實驗林場， 陜西 周至710402)

環(huán)境問題已成為全球性關(guān)注的熱點問題，溫室效應(yīng)、臭氧層耗損、生物多樣性消失、水資源短缺、土地沙漠化、海洋污染等一系列環(huán)境問題，使人類生存空間受到嚴重威脅。近年來環(huán)境空氣質(zhì)量問題越來越受到人們的高度重視，大氣顆粒物(PM2.5)成為了危害人們健康的主要威脅。針對像森林公園這樣的季節(jié)性人流集中，密度大，國內(nèi)關(guān)于森林公園監(jiān)測大氣顆粒物(PM2.5)的研究信息卻很有限。本文通過為期一年及連續(xù)監(jiān)測一周對樓觀臺森林公園PM2.5及PM10的濃度進行現(xiàn)場實測及數(shù)據(jù)分析，得出樓觀臺森林公園PM2.5濃度的變化情況，并得出PM2.5和PM10的相關(guān)性，為提出控制PM2.5的措施提供科學有效的依據(jù)。

樓觀臺；森林公園；PM2.5；變化規(guī)律

伴隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的不斷進步，我國各地以PM2.5為首的顆粒物污染日漸嚴重，作為危害人體健康與環(huán)境質(zhì)量的主要威脅之一，已引起社會各界與政府的廣泛關(guān)注與討論[1-5]。森林公園是林地的重要存成部分和旅游資源，研究和分析其PM2.5時空變化，對提高森林公園建設(shè)、管理水平與旅游資源尤其是空氣質(zhì)量具重要意義[6-8]。目前，國內(nèi)PM2.5研究主要集中在其致病機理、來源分析、組成、分布等方面，生態(tài)環(huán)境相對較好、植被覆蓋度大、綠地面積比例高、季節(jié)性人流集中且密度大的森林公園PM2.5分布及變化規(guī)律研究卻甚少，加之森林公園生態(tài)環(huán)境復雜，適用于室外PM2.5的相關(guān)規(guī)律在公園是否適用，還有待于進一步的研究[9]。本文根據(jù)《陜西省森林“負氧離子、PM2.5、SO2”監(jiān)測實施方案(試運行)》要求，對陜西省樓觀臺森林公園PM2.5分布規(guī)律、PM2.5與PM10的相關(guān)性等進行了研究，總結(jié)如下。

1 研究內(nèi)容與研究方法

1.1 監(jiān)測地概況

本次實驗選取了位于秦嶺北麓的陜西省西安市周至縣樓觀臺國家森林公園東樓觀游園內(nèi)。海拔510～525 m，地理坐標北緯34°06′，東經(jīng)108°18′。公園始建于 1982 年，是全國第一批興建的森林公園之一，也是我國北方和西部地區(qū)第一個森林公園。獨特的地理位置和地質(zhì)構(gòu)造形成了奇特、復雜和多樣的地理環(huán)境，孕育了種類豐富的生物資源。全園規(guī)劃面積27 487 hm2，占樓觀臺林場經(jīng)營面積的74.1%。區(qū)位優(yōu)勢明顯，資源獨特，年接待游客30萬人次，主要集中在春夏兩季，樓觀臺國家森林公園植被資源豐富，植物組成成分復雜，公園主要以百竹園為主要區(qū)域。監(jiān)測點位于森林公園內(nèi)辦公樓門口，周邊植被主要有落葉闊葉林及灌木叢林。

1.2 實驗儀器

選用手持式CW-HAT200 PM2.5速測儀測量空氣中PM2.5及PM10數(shù)值，該儀器測試精度高，性能穩(wěn)定，多功能性強，操作簡單方便，廣泛適用于公共場所環(huán)境及大氣環(huán)境的測定，還可用于空氣凈化器凈化效率的評價分析[10-12]。

1.3 實驗方法

從2013年4月10日至2014年4月10日，每月10日測定一次PM2.5，2014年4月10-16日每日分別在8:30、10:30、14:30、16:30同時測定PM2.5和PM10，每次測定3次，即重復3次，每次間隔5 min。

2 實驗數(shù)據(jù)及分析

應(yīng)用Excel和Spss17.0對所有采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 PM2.5與PM10日監(jiān)測數(shù)據(jù)

在2014年4月10-16日，樓觀臺森林公園大氣顆粒物PM2.5含量變化在36.5～54 ug·m-3之間，PM10含量變化在76.0～117.6 ug·m-3之間，PM10含量高于PM2.5含量(圖1)。

與此同時，對觀測值PM2.5和PM10進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，它們之間具有正相關(guān)關(guān)系(圖2)，相關(guān)指數(shù)R2為0.9612。線性相關(guān)方程為：y=1.9883x+2.5999,Y為PM10觀測值，X為PM2.5觀測值。

圖1 連續(xù)一周PM2.5和PM10日變化

圖2 PM2.5與PM10日相關(guān)關(guān)系

3.2 PM2.5在一天的不同時刻的變化

連續(xù)監(jiān)測一周通過對數(shù)據(jù)的比較，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)具有相似性，選取4月16日這一天數(shù)據(jù)為代表來說明(圖3)，可以看出，一天中PM2.5含量邊華呈拋物線曲線，從早晨8:30達到10:30高峰后，一直下降至下午14:30。

圖3 同一天(2014-04-16)不同時刻PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)

另外，一天中不同時刻PM2.5含量的相關(guān)性分析結(jié)果顯示，一天中的4個觀測時刻，除16:30PM2.5含量與8:00、10:30PM2.5含量相關(guān)性不顯著外，其他各時刻之間PM2.5含量之間均呈顯著或極顯著相關(guān)(表2)。

表2 一天內(nèi)不同時刻PM2.5的相關(guān)性

注：*指在0.05水平上顯著相關(guān)，**指在0.01水平上極顯著相關(guān)。

3.3 PM2.5全年變化規(guī)律

2013年4月10日-2014年4月10日每月10日PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)(圖3)顯示：樓觀臺森林公園大氣顆粒物(PM2.5)濃度變化規(guī)律的一般情況，在一年之中2014年3月10日這天監(jiān)測數(shù)據(jù)最高，相關(guān)分析顯示，在春季大氣顆粒物(PM2.5)相比其他月份要高出很多，春季我國北方大部分地區(qū)有霧霾及沙塵暴天氣有關(guān)。

圖4 PM2.5周年變化

3 結(jié)論與建議

(1)連續(xù)監(jiān)測的一周日監(jiān)測數(shù)據(jù)均未超出日均標準值(75 ug·m-3)，在4月13日(星期日)監(jiān)測數(shù)據(jù)比其他幾天數(shù)據(jù)高。分析這種情況與周末來旅游人數(shù)有關(guān)[13]。

(2)同一天不同時刻監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，在早上10:30時刻監(jiān)測數(shù)據(jù)最大，早8:30與下午16:30監(jiān)測數(shù)據(jù)較小，這種情況與早上進入公園人數(shù)及溫度、濕度等有關(guān)系[14-15]。

(3)由一周對PM2.5與PM10的相關(guān)性監(jiān)測可知，PM2.5隨著PM10的增加而增加， 成正相關(guān)關(guān)系[16]。

(4)從全年每月監(jiān)測數(shù)據(jù)可知，只有在2014年3月10日這一天PM2.5超出標準值75 ug·m-3，其余監(jiān)測時間均在75 ug/m3以下。

(5)建議森林公園在控制人流量的同時注重對環(huán)境的保護[17-18]，控制人流量盡量不要超過最大容量。

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Study on the Concentration Change of PM 2.5 in Louguantai Forest Park

LU Dan-qing1,2,Liu Jian-jun1

(1.NorthwestA&FUniversityShaanxiYangling712100;2.LouguantaiExperimentalForestryCentreZhouzhiShaanxi710402)

Environmental problem has become a focus of global concern.The greenhouse effect,ozone depletion,biodiversity disappears,water resources shortage,land desertification,marine pollution as well as a series of environmental problems had seriously threat to human living space.Air quality problems in recent years have aroused more and more attention by people and particulate matter PM 2.5 has become a major threat to harm people's health.There has been little report about atmospheric particulate matter (PM2.5) in forest park characterized by seasonal and densely stream of people.Data PM2.5 and PM10 by field measurement for one year in Louguantai forest park were collected and analyzed,revealing the change of PM2.5 and PM10 concentration and their correlations,which are the scientific and effective basis for control measures of PM2.5.

Forest park;particulate matter 2.5;change rules

2014-12-10 作者簡介：盧丹青(1988-)，男，本科，主要從事林業(yè)工程施工與管理工作。

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A 文章編號:1001-2117(2015)02-0010-03