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        2013-2016年珠三角顆粒物變化趨勢分析

        2017-09-11 14:14:22陳雪芬劉方舟
        化工管理 2017年23期
        關(guān)鍵詞:珠三角顆粒物廣東省

        陳雪芬劉方舟

        (1.廣東省環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學(xué)校,廣東 廣州 510655;2.廣州萬清環(huán)保科技有限公司,廣東 廣州510655)

        2013-2016年珠三角顆粒物變化趨勢分析

        陳雪芬1劉方舟2

        (1.廣東省環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學(xué)校,廣東 廣州 510655;2.廣州萬清環(huán)??萍加邢薰?,廣東 廣州510655)

        利用2013-2016年珠三角地區(qū)的PM2.5和PM10顆粒物的監(jiān)測結(jié)果,初步探析珠三角地區(qū)顆粒物的變化趨勢及與其它污染物之間的相關(guān)性。

        珠三角;顆粒物;時空分布;產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu);能源結(jié)構(gòu)

        地處亞熱帶的珠江三角洲地區(qū),擁有宜人的亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,終年高溫,降水豐沛,看上去總是郁郁蔥蔥、繁花似錦。但隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,加快了城市化速度,城市密集成群,污染源眾多,造成污染物不易擴散,同時也把很多城市連接成污染關(guān)聯(lián)度越來越密切的整體,成為國內(nèi)霧霾污染較為嚴(yán)重的地區(qū)之一。近年來,珠三角區(qū)域大氣污染防治機制的建立、一系列的治理措施下,顆粒物污染狀況有了明顯好轉(zhuǎn)。本文通過對近幾年珠三角地區(qū)顆粒物的時間和空間變化進行分析,揭示其時空分布特征,為大氣污染防治提供一定的科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

        1 數(shù)據(jù)來源和分析方法

        本文PM2.5和PM10月平均濃度數(shù)據(jù)來源于廣東省環(huán)境保護公眾網(wǎng)“廣東省環(huán)境信息綜合發(fā)布平臺”所采集各地的日平均濃度求平均所得;由于數(shù)據(jù)采集時段不是以每個自然天為單位,所以平均濃度與官方發(fā)布結(jié)果稍有偏差,但結(jié)果基本能反映該天污染物排放情況;年平均濃度來源于各市和廣東省《環(huán)境狀況公報》。

        通過對2013和2014年珠三角區(qū)域月平均濃度,分析珠三角地區(qū)顆粒物的月和季節(jié)變化規(guī)律;通過分析2013至2016年的年平均濃度,分析顆粒物的濃度變化特征;根據(jù)不同城市2013至2016年各市顆粒物的年平均濃度分析珠三角地區(qū)顆粒物的空間分布特征;以及分析顆粒物的粒徑分布特征及與其他污染的相關(guān)性分析。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 時間變化特征

        2.1.1 月變化與季節(jié)變化特征

        圖1 2013和2014年顆粒物月平均濃度顯示,在這兩年里顆粒物濃度最高月份主要出現(xiàn)在1~3月和10~12月。1月份濃度在全年中處于最高水平,這與這個時間氣溫較低、天氣干燥、浮塵較多有關(guān),據(jù)廣東省氣象局發(fā)布資料顯示,1、2月份降水量較低,2014年1月全省平均降水量僅1mm[1][2]。在這兩個時間段內(nèi)2月和11月濃度均出現(xiàn)回落,從這兩年春節(jié)長假看,剛好都處于2月份,工廠放假造成污染物排放量降低,顆粒物濃度下降;而11月份剛好處于入冬季節(jié),北方的冷空氣頻繁南下,一方面帶來冷氣流,另一方面帶來陰雨天氣,使污染物濃度得到下降。5~9月份濃度均為較低,波動幅度較小。這與這個時間段珠三角的氣溫較高,大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)有關(guān);而且雨水較多,對顆粒物的沖刷使到濃度下降。

        圖1 月平均濃度趨勢圖

        從季節(jié)變化上看,呈現(xiàn)秋冬季濃度高,春夏季濃度低的特點;其中,以冬季濃度最高,夏季濃度最低。

        2.2 年變化特征

        近幾年珠三角通過大量舉措進行了大氣污染整治。從圖2 2013至2016年區(qū)域年平均濃度變化趨勢看,顆粒物濃度逐年下降。2013年區(qū)域PM2.5年平均濃度47μg/m3,超標(biāo)城市達到9個;PM10年平均濃度70μg/m3,超標(biāo)城市4個。到2016年P(guān)M2.5年平均濃度范圍為32μg/m3,超標(biāo)城市3個;PM10年平均濃度范圍為49μg/m3,超標(biāo)城市0個。PM2.5和PM10分別下降了32%和30%,2015年首次PM2.5區(qū)域濃度達到了國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,2016年又進一步下降。說明近幾年珠三角顆粒物污染治理取得了明顯的效果。

        圖2 年平均濃度變化趨勢圖

        2.3 空間變化特征

        空間上東南部沿海城市惠州、深圳和珠海濃度較低,處于中等水平的是江門、東莞和中山,濃度最高的是佛山、北部的廣州、西部的肇慶。主要有兩方面的原因:一方面是地理位置。廣州、佛山、肇慶處于珠三角核心位置,四周城市密集,城市間相互影響,稀釋擴散條件較差;而濃度較低的惠州、深圳和珠海,有著廣闊的海岸線,受其他城市的影響較小,濃度較低;而江門、東莞和中山或位于珠江口或與南海相連,稀釋擴散條件較好,同時受其他城市影響也較處于中心位置的城市小。二是氣象條件。珠三角盛行偏東風(fēng)和東北風(fēng),夏季以西南風(fēng)占優(yōu)勢[3],,處于東南沿海城市多處于上風(fēng)向,而其上風(fēng)向為海域,基本不受其他地區(qū)污染源影響;而中西部城市多處于下風(fēng)向,除了本地污染外還受上游污染物輸送的影響,尤其是肇慶長年處于下風(fēng)向,受其他城市影響導(dǎo)致顆粒物濃度上升。由于這兩方面原因?qū)е轮槿穷w粒物濃度空間分布呈現(xiàn)東南沿海城市低,中西北地區(qū)濃度高的空間分布特征;另外還與各城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消耗、汽車占有量等經(jīng)濟因素有關(guān)。較高頻率的偏東風(fēng)使珠江三角洲西側(cè)地區(qū)更容易受到上。

        2.4 比重特征

        通過對顆粒物的粒徑分析發(fā)現(xiàn),在珠三角九市中PM2.5占PM10的比重接近60~70%,并有逐年下降之勢;其中廣州市和東莞市PM2.5所占比重較高。總體來看顆粒物污染主要以PM2.5為主,這也是PM2.5的超標(biāo)率遠(yuǎn)大于PM10的一個重要原因。

        2.5 與其他污染的相關(guān)性分析

        為了評價各種污染與顆粒物的相關(guān)性,采用區(qū)域月平均濃度與PM2.5和PM10進行相關(guān)性分析。結(jié)果得出:PM2.5和PM10與SO2的相關(guān)性分別達到了0.945和0.935,與NO2的相關(guān)性分別達到了0.888和0.866,與臭氧的相關(guān)性分別為0.624和0.671。從上述結(jié)果看出SO2、NO2和臭氧與顆粒物之間有較大的相關(guān)性,其中二氧化硫和二氧化氮相關(guān)性較強;而臭氧相關(guān)性稍差。這主要是因為臭氧做為二次污染物,從排放到形成及升至峰值,需要數(shù)小時的時間,在這段時間內(nèi)臭氧及其前驅(qū)物可隨風(fēng)輸送到源頭的下風(fēng)向,因而常出現(xiàn)下風(fēng)向地區(qū)臭氧濃度較高現(xiàn)象;另外一個原因是光化學(xué)反應(yīng)的形成還需要有較強的日照,受氣象條件的影響,所以相關(guān)性較低。

        3 結(jié)論

        早在2008年珠三角地區(qū)就建立起了珠江三角洲區(qū)域大氣污染防治協(xié)作機制,對一些重點污染行業(yè)開展了整治理;在《廣東省珠江三角洲清潔空氣行動計劃》中主要從嚴(yán)格環(huán)境準(zhǔn)入、改善能源結(jié)構(gòu)、多污染物聯(lián)合減排、控制機動車污染方面,全面推進大氣污染綜合防治。針對《清潔空氣行動》第二階段計劃和《大氣十條》提出的目標(biāo),從目前的空氣質(zhì)量情況來看,所采取的治理方案取得了一定的效果。近幾年珠三角地區(qū)顆粒物變化趨勢如下:

        (1)珠三角城市顆粒物呈現(xiàn)秋冬季節(jié)(1~3月、10~12月)濃度高,春夏季節(jié)(4~9月)濃度低的時間分布特征,細(xì)顆粒物污染以PM2.5為主。(2)珠三角城市顆粒物污染呈現(xiàn)東南沿海城市低,中西北地區(qū)濃度高的空間分布特征。(3)顆粒物與其他污染物之間有較大的相關(guān)性。(4)珠三角城市近幾年顆粒物污染進行的綜合治理已取得了明顯的效果,顆粒物濃度逐年下降。

        4 展望

        盡管顆粒物整治已取得了明顯的效果,但如何實現(xiàn)空氣質(zhì)量持續(xù)改善目標(biāo),并爭取部分城市達到世界衛(wèi)生組織較高階段的標(biāo)準(zhǔn),其難度是相當(dāng)大的。綜合發(fā)達國家的治霾經(jīng)驗,在今后的發(fā)展中經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整是重要基礎(chǔ),加快培育現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系,轉(zhuǎn)變能源消費結(jié)構(gòu);抓好傳統(tǒng)領(lǐng)域傳統(tǒng)污染物治理的同時,要進一步加強二次污染物前體物的協(xié)同治理。

        [1]廣東省氣象局.2013年廣東省氣候變化監(jiān)測公報[EB/ OL].[2017-03-04].http://www.grmc.gov.cn/.

        [2]廣東省氣象局.2014年廣東省氣候變化監(jiān)測公報[EB/ OL].http://www.grmc.gov.cn/,2017-03-04.

        陳雪芬,廣東省環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學(xué)校,廣州市員村西街5號大院。

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