陳代妍，周變紅，武洋洋

(寶雞文理學(xué)院，陜西省災(zāi)害監(jiān)測(cè)與機(jī)理模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 寶雞 721013)

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寶雞市春季PM2.5、PM10、SO2、NO2污染現(xiàn)狀分析

陳代妍，周變紅，武洋洋

(寶雞文理學(xué)院，陜西省災(zāi)害監(jiān)測(cè)與機(jī)理模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 寶雞 721013)

收集PM2.5實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)提供的2015年春季寶雞市大氣污染物濃度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，分析寶雞市各監(jiān)測(cè)點(diǎn)大氣污染物PM2.5、PM10、SO2、NO2的日均值和月均值濃度變化特征以及各污染物的負(fù)荷系數(shù)。結(jié)果表明：各監(jiān)測(cè)點(diǎn)大氣污染物月平均濃度3—5月呈下降趨勢(shì)，但整體的空氣質(zhì)量狀況有待進(jìn)一步提高；寶雞市大氣顆粒物呈區(qū)域性污染，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的差距較小，而污染氣體SO2和NO2具有點(diǎn)狀污染特征；4種主要的大氣污染物中，PM2.5和PM10的貢獻(xiàn)率超過一半以上，但 SO2和 NO2同樣不可忽視。

PM2.5；PM10； SO2； NO2； 污染現(xiàn)狀；春季；寶雞

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速持續(xù)發(fā)展，城市大氣污染狀況也日趨嚴(yán)重，其中大氣顆粒物PM2.5和PM10，以及污染氣體NO2和SO2等由于對(duì)人體健康和大氣能見度都有著較大的影響，受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注[1-6]。寶雞市作為全國(guó)環(huán)保模范城市和最宜居城市，雖然在大氣環(huán)境治理方面采取了多種措施，也取得了顯著成效，但由于地處黃土高原西北部，南、西、北三面環(huán)山，以渭河為中軸呈尖角開口槽形向東拓展[6]，是陜西省第二大城市，同時(shí)也屬于傳統(tǒng)重工業(yè)城市，其特殊的地形條件及工業(yè)結(jié)構(gòu)，使得寶雞市存在著一定程度的大氣污染。本文收集和整理了寶雞市7個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)春季(3月、4月、5月)環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)，以期較全面地反映寶雞市的大氣污染狀況。

1　數(shù)據(jù)來源

收集寶雞市春季2015年3月1日—5月31日連續(xù)92d的廟溝村、三陸醫(yī)院、技工學(xué)校、監(jiān)測(cè)站、陳倉環(huán)保局、文理學(xué)院和三迪小學(xué)共7個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的 PM2. 5、PM10、NO2、SO2實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。本文所使用的數(shù)據(jù)均來源于PM2.5實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)實(shí)時(shí)發(fā)布的大氣污染物實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

2　寶雞市區(qū)大氣污染物春季污染現(xiàn)狀分析

2.1大氣污染物月平均濃度污染特征分析

寶雞市屬暖溫帶半濕潤(rùn)氣候，四季分明，3—5月為春季，6—8月為夏季，9—11月為秋季，12月—次年2月為冬季。圖1是對(duì)PM2.5、PM10、SO2、NO2濃度的監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行算術(shù)平均計(jì)算后得到的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)大氣污染物濃度的春季月平均變化趨勢(shì)。從空間上看，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)大氣污染物濃度月均值基本都高于廟溝村清潔對(duì)照點(diǎn)，說明寶雞市春季整體的空氣質(zhì)量狀況有待進(jìn)一步提高。從時(shí)間上看各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的4種大氣污染物3—5月的月平均濃度均呈下降趨勢(shì)，這與氣溫上升，空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，降水增加、霧霾天氣出現(xiàn)的頻率降低有很大關(guān)系。

2.2大氣污染物春季日平均濃度污染特征分析

2.2.1PM2.5日平均濃度污染特征分析

PM2.5也稱細(xì)顆粒物或可入肺顆粒物，是環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑≤2.5μm的顆粒物，因粒徑極小可以進(jìn)入呼吸道深處，從而誘發(fā)一系列疾病危害人體健康，同時(shí)也是導(dǎo)致大氣能見度降低的主要原因之一。其來源非常復(fù)雜，不僅包括自然源例如風(fēng)揚(yáng)塵土、植物花粉以及森林火災(zāi)、塵暴等災(zāi)害性事件所排放的顆粒物，也包括人為源例如燃煤和生物質(zhì)燃燒、機(jī)動(dòng)車尾氣、揚(yáng)塵等直接排放的一次粒子和大氣中氮氧化物、二氧化硫等氣態(tài)污染物經(jīng)過復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)形成的二次粒子[11]。如圖2所示，寶雞市春季各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM2.5日均值濃度范圍在34.48～58.43μg/m3，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)均存在日均值超出《GB3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[12]二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)75μg/m3的情況，超標(biāo)率在2.5%～21.1%。

表1　PM2.5日均濃度值監(jiān)測(cè)結(jié)果

(μg/m3)

2.2.2PM10日平均濃度污染特征分析

PM10也稱可吸入顆粒物，是指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)直徑≤10μm的顆粒物。其污染來源與PM2.5基本相似，均以煤炭燃燒、機(jī)動(dòng)車尾氣排放及建筑和地面揚(yáng)塵為主。10μm直徑的顆粒物可沉積在上呼吸道，也可通過痰液等排出體外，因此其危害相對(duì)較小[2]。如圖3所示，寶雞市春季各監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM10日均值濃度范圍在20.8～42.76μg/m3，參照《GB3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)150μg/m3，各站點(diǎn)都有不同程度的超標(biāo)情況，超標(biāo)率在5.7%～18.7%，其中三迪小學(xué)、技工學(xué)校、文理學(xué)院、監(jiān)測(cè)站超標(biāo)率較高。

表2　PM10日均濃度值監(jiān)測(cè)結(jié)果　(μg/m3)

2.2.3SO2日平均濃度污染特征分析

SO2是主要的大氣污染物之一，主要來源于化石燃料的燃燒。大氣中SO2溶于水中便會(huì)形成硫酸，而硫酸是酸雨形成的主要成分，因此SO2是環(huán)境酸化的重要前驅(qū)物[5]。可使呼吸道疾病發(fā)病率增高，慢性病患者的病情迅速惡化。如圖4所示，寶雞市春季各監(jiān)測(cè)點(diǎn)SO2日均值濃度范圍在5.78～28.87μg/m3，參照《GB3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)150μg/m3，其日均值超標(biāo)率均為0。這主要得益于春季溫度逐漸升高，降水逐步增加，大風(fēng)天數(shù)多、頻率高、氣象條件最不穩(wěn)定有利于各大氣污染物的擴(kuò)散。

2.2.4NO2日平均濃度污染特征分析

NO2也是主要的大氣污染物之一，可通過光化學(xué)反應(yīng)參與到二次顆粒物的生成。其污染源主要為機(jī)動(dòng)車尾氣和燃料燃燒的煙氣[5]。如圖5所示，寶雞市春季各監(jiān)測(cè)點(diǎn)SO2日均值濃度范圍在20.8～42.76μg/m3，參照《GB3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)80μg/m3，其日均值除三迪小學(xué)的超標(biāo)率為2.5%之外，其余各點(diǎn)均未超標(biāo)。主要得益于有利的氣象條件。

表3　SO2日均濃度值監(jiān)測(cè)結(jié)果　(μg/m3)

表4　NO2日均濃度值監(jiān)測(cè)結(jié)果　(μg/m3)

2.3大氣污染負(fù)荷系數(shù)

為了確定不同污染物對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量影響的重要程度，用污染負(fù)荷系數(shù)計(jì)算各污染物的貢獻(xiàn)率。計(jì)算公式如下[13]：

由表5大氣污染負(fù)荷系數(shù)可知，寶雞市春季4種主要的大氣污染物中，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)大氣顆粒物PM2.5和PM10的影響比較重要，二者對(duì)大氣影響超過一半以上，但 SO2和 NO2同樣不可忽視，特別是NO2的貢獻(xiàn)率在0.2以上。

表5　空氣污染負(fù)荷系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

3　結(jié)論

(1)從空間上看，大氣污染物春季的濃度月均值基本都高于廟溝村監(jiān)測(cè)點(diǎn)，說明寶雞市整體的空氣質(zhì)量狀況有待進(jìn)一步提高。從時(shí)間上看各監(jiān)測(cè)點(diǎn)3—5月的月平均濃度呈下降趨勢(shì)，這與氣溫上升、降水增加、霧霾天氣出現(xiàn)的頻率降低有很大關(guān)系。

(2)大氣顆粒物PM2.5和PM10的日均濃度值在各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的濃度水平差距不大，各站點(diǎn)都存在不同程度的超標(biāo)情況。SO2日均濃度值均未超過二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但是陳倉環(huán)保局日均濃度值要超出清潔對(duì)照點(diǎn)5倍多。主要是因?yàn)殛悅}區(qū)人口密度大且多重點(diǎn)工業(yè)污染源(大唐寶雞熱電廠、寶雞阜豐生物科技有限公司等)。而NO2除三迪小學(xué)的NO2日均濃度值有2.5%的超標(biāo)情況，其余各站點(diǎn)也未超出二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。主要是因?yàn)槿闲W(xué)屬于學(xué)區(qū)，私家車出現(xiàn)的頻率高，因此污染相比其他監(jiān)測(cè)點(diǎn)比較嚴(yán)重。

(3)由大氣污染負(fù)荷系數(shù)可知，寶雞市春季4種主要的大氣污染物中，各監(jiān)測(cè)點(diǎn)大氣顆粒物PM2.5和PM10的影響比較重要，二者對(duì)大氣影響超過一半以上。但 SO2和 NO2同樣不可忽視，特別是NO2的貢獻(xiàn)率在0.2以上。主要是因?yàn)?月15日以后停止供暖，煤炭燃燒貢獻(xiàn)率降低，因此SO2影響較??；而春季氣溫回升，空氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，大風(fēng)天氣頻發(fā)，一方面有利于大氣污染物SO2和NO2的擴(kuò)散，另一方面也帶來了大氣顆粒物。

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Pollution Situation of PM2.5, PM10, SO2and CO in Spring in Baoji

CHEN Dai-yan, ZHOU Bian-hong , WU Yang-yang

(The Key laboratory of Disaster Monitoring and Mechanism Simulation of Shanxi Province,Baoji University of Arts and Sciences, Baoji Shanxi 721013, China)

The real-time air pollutant monitoring data of PM2.5in spring of 2015 in Baoji were collected to analyze the daily and monthly mean concentration variation characteristics and pollution load coefficient of PM2.5, PM10,SO2, and NO2. The results showed that the average concentrations of pollutants decreased from March to May. The overall air quality status remained to be further improved. The whole Baoji was polluted by particulates since the monitoring data among monitoring sites was small. However, SO2and NO2have caused point pollution. The contribution rates of PM2.5and PM10were more than half. Therefore, SO2and NO2could not be ignored.

PM2.5; PM10;SO2; NO2;pollution situation; spring; Baoji

2016-03-17

寶雞文理學(xué)院重點(diǎn)項(xiàng)目ZK14031。

X51

A

1673-9655(2016)05-0050-05