呂桅桅，李蘭

武漢區(qū)域氣候中心，湖北 武漢 430074

近些年來(lái)，因 PM2.5質(zhì)量濃度升高導(dǎo)致的霧霾天氣在中國(guó)頻繁出現(xiàn)，限制了地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，PM2.5作為當(dāng)前中國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一，是改善中國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量的主要瓶頸（曹軍驥，2014）。PM2.5又稱為細(xì)顆粒物，粒徑小，組成復(fù)雜，可攜帶重金屬、硫酸鹽、有機(jī)物、病毒等通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體，沉積肺部，并穿過(guò)肺泡進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害（Cao et al.，2012；Zhe，2004）。PM2.5還會(huì)影響太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和增強(qiáng)散射，降低大氣能見(jiàn)度（Kim et al.，2006），改變大氣熱力學(xué)性質(zhì)，進(jìn)而影響氣候變化（王占山等，2105）。PM2.5主要由小粒子通過(guò)碰并、凝聚、吸附等物理效應(yīng)長(zhǎng)大而成，或由揮發(fā)性組分凝結(jié)、氣-粒轉(zhuǎn)化生成，在大氣中停留時(shí)間長(zhǎng)，能遠(yuǎn)距離傳輸造成區(qū)域性污染（王繼康等，2017）。

PM2.5質(zhì)量濃度變化除了受地理環(huán)境、人為排放影響（Chen et al.，2012）外，還受到大氣環(huán)流、日均溫、風(fēng)速、降雨等氣象條件影響（Chen et al.，2012；Han et al.，2015；Whiteman et al.，2014），且后者對(duì)細(xì)顆粒物的形成和擴(kuò)散有決定性作用。目前在氣象條件對(duì)細(xì)顆粒物質(zhì)量濃度影響方面已進(jìn)行了廣泛研究（黃巍等，2014；苗蕾等，2016；蒲維維等，2011；王琪等，2014；吳雁等，2015；周靜等，2018），但對(duì)湖北P(pán)M2.5的研究?jī)H單獨(dú)針對(duì)武漢（Zhang et al.，2015；黃亞林等，2015）、宜昌（張兆年等，2014）、十堰（趙桂芳等，2016）等幾個(gè)大城市進(jìn)行分析，未考慮 PM2.5在整個(gè)區(qū)域的空間分布狀況，對(duì)不同空間分布的 PM2.5質(zhì)量濃度受不同氣象要素影響及其相對(duì)重要性、影響差異原因等更甚少涉及，研究 PM2.5污染特征及氣象因素的影響，對(duì)科學(xué)治理湖北P(pán)M2.5污染具有重要意義。

本研究選取湖北省7個(gè)大氣成分觀測(cè)站，分析了2017年和2018年1—3月PM2.5的濃度水平和變化特征，以及主要?dú)庀笠蛩貙?duì) PM2.5的影響，并對(duì)差異成因和傳輸路徑進(jìn)行了探討，以期為湖北P(pán)M2.5污染防治工作提供科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)和方法

1.1 數(shù)據(jù)及預(yù)處理

使用湖北省氣象局建立的襄陽(yáng)、荊門(mén)、宜昌、荊州、武漢、金沙和黃石7個(gè)大氣成分地面觀測(cè)站（圖1）的大氣細(xì)顆粒物PM2.5監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和地面氣象常規(guī)觀測(cè)資料，主要包括 2017年和 2018年 1—3月逐小時(shí)的 PM2.5質(zhì)量質(zhì)量濃度、平均氣溫、降水量、相對(duì)濕度、10 min平均風(fēng)速和風(fēng)向。其中，PM2.5質(zhì)量濃度采用完整性檢驗(yàn)（缺測(cè)和負(fù)值等無(wú)效數(shù)據(jù)）、合理性檢驗(yàn)（系統(tǒng)工作狀態(tài)）、趨勢(shì)性檢驗(yàn)三級(jí)質(zhì)控方法剔除異常數(shù)據(jù)，再參照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012）對(duì)PM2.5進(jìn)行數(shù)據(jù)有效性判斷后，統(tǒng)計(jì) PM2.5日平均質(zhì)量濃度和月平均質(zhì)量濃度。本研究中，2017年1—3月荊州和黃石、2017年1月武漢、2017年2月和3月荊門(mén)、2018年1月金沙和襄陽(yáng)有效數(shù)據(jù)天數(shù)不足，無(wú)月均值。

1.2 研究方法

采用逐步線性回歸分析法建立氣象要素對(duì)PM2.5日均質(zhì)量濃度的多元線性相關(guān)模型：

式中，y為PM2.5日均質(zhì)量濃度；xi為氣象要素變量，包括降水量r、平均氣溫t、風(fēng)速f、相對(duì)濕度 u；bi是相應(yīng)氣象變量的系數(shù)。顯著性檢驗(yàn)水平為0.05。由逐步線性回歸最終可得到最優(yōu)回歸方程，根據(jù)復(fù)相關(guān)系數(shù)的平方值確定各站點(diǎn)氣象要素對(duì)PM2.5質(zhì)量濃度的解釋程度，由回歸系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)值確定對(duì) PM2.5有顯著性影響的氣象要素，比較不同氣象要素標(biāo)準(zhǔn)化回歸系數(shù)的絕對(duì)值大小，從而確定不同氣象要素影響的重要性。

2 結(jié)果和分析

2.1 PM2.5變化特征

2.1.1 日變化

研究期內(nèi)，襄陽(yáng)、荊門(mén)、宜昌、荊州、武漢和黃石6站PM2.5質(zhì)量濃度日變化呈雙峰雙谷型分布（圖 2），日較差大，雙峰分別出現(xiàn)在 10：00—11：00和 20：00—22：00，且夜間 PM2.5小時(shí)峰值通常高于白天；雙谷分別出現(xiàn)在 06：00—08：00 和 15：00—17：00，且下午PM2.5小時(shí)谷值低于早晨。這種雙峰雙谷現(xiàn)象與其他地區(qū)的研究結(jié)果一致，是由于冬季污染排放量增大和不利的氣象條件共同作用而造成（郭家瑜等，2017；楊興川等，2017）。金沙站全天變化較為平緩，平均變幅為 7.3 μg·m-3，為所有站點(diǎn)中最小。按月份來(lái)看，3月 PM2.5質(zhì)量濃度峰值出現(xiàn)時(shí)間較1月和2月提前，其原因在于春季氣溫升高，日照時(shí)間增加，大氣對(duì)流活動(dòng)增強(qiáng)，污染物擴(kuò)散、沉降所需時(shí)間減少，使得 PM2.5質(zhì)量濃度峰值前移。

圖1 湖北省大氣成分觀測(cè)站分布圖Fig. 1 Distribution of atmospheric composition observation stations in Hubei

圖2 湖北各站PM2.5質(zhì)量濃度日變化趨勢(shì)Fig. 2 Diurnal variations of PM2.5 concentrations of Hubei

2.1.2 日均質(zhì)量濃度變化

PM2.5日均質(zhì)量濃度變化范圍為 2.7～269.1 μg·m-3（圖 3），除金沙外，各站 PM2.5日均質(zhì)量濃度最大值基本出現(xiàn)在1月，最小值多出現(xiàn)在3月。各站日均質(zhì)量濃度最大值月際差異通常在 50 μg·m-3以上，有時(shí)甚至高達(dá) 100 μg·m-3以上，而最小值的月際差異多在 20 μg·m-3以內(nèi)，這種月際差異導(dǎo)致各站日均質(zhì)量濃度變化幅度最大值大多出現(xiàn)在1月，該現(xiàn)象與冬季人為排放（如采暖、燃放煙花爆竹）和冷空氣活動(dòng)密切相關(guān)。金沙作為區(qū)域大氣本底站，受人為活動(dòng)影響相對(duì)較小，日均質(zhì)量濃度變幅的月際差異較為穩(wěn)定，除2018年2月外，月內(nèi)變幅皆在 65～85 μg·m-3之間。

2.1.3 月均質(zhì)量濃度變化

1—3月湖北省7站PM2.5月均質(zhì)量濃度分別為92.9、78.7 和 54.7 μg·m-3，呈下降趨勢(shì)，其中，2018年1—3月比2017年同期整體偏高30%。1月多站PM2.5月均質(zhì)量濃度超過(guò) 100 μg·m-3，最高值出現(xiàn)在2017年1月宜昌，為120.5 μg·m-3；月均質(zhì)量濃度最低值出現(xiàn)在2017年3月金沙，為22.6 μg·m-3。整個(gè)研究期間，各站 PM2.5平均質(zhì)量濃度以荊州最高，達(dá)90.9 μg·m-3，其次為荊門(mén)、武漢和宜昌，介于 80～90 μg·m-3間，黃石和襄陽(yáng)為 70 μg·m-3左右，金沙最低，僅 42.3 μg·m-3。

根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012）中二類區(qū)使用的二級(jí)質(zhì)量濃度限值，將 75 μg·m-3作為24 h平均PM2.5的閾值，統(tǒng)計(jì)分析各站超標(biāo)情況。表1顯示，整個(gè)研究期內(nèi)，湖北各站PM2.5超標(biāo)率介于12.7%（金沙）～60.0%（荊州）之間，平均超標(biāo)率達(dá) 42.3%；按月份來(lái)看，3月平均超標(biāo)率為22.2%，明顯低于1月（56.7%）和2月（50.7%），該結(jié)果與國(guó)內(nèi)其他城市研究一致（顧康康等，2018）。

2.2 氣象要素的影響分析

2.2.1 多元逐步回歸

大氣顆粒物的質(zhì)量濃度與氣象因素關(guān)系密切，氣象因素的變化能影響大氣污染物的擴(kuò)散和沉降，從而出現(xiàn)同一污染源排放在不同的氣象條件下污染物質(zhì)量濃度相差極大的現(xiàn)象（何沐全等，2017）。已有研究表明，氣象因素可解釋部分的 PM2.5日變化趨勢(shì)（Batterman et al.，2016），考慮到污染天氣過(guò)程中PM2.5主要聚集在邊界層內(nèi)（Deng et al.，2011），因此本研究選取近地面的氣溫、降水、相對(duì)濕度、風(fēng)速等氣象要素與細(xì)顆粒物作相關(guān)性分析。

以往同類研究中，通常分別計(jì)算氣溫、降水量、風(fēng)速、相對(duì)濕度等要素與 PM2.5質(zhì)量濃度的相關(guān)性系數(shù)，用以研究單個(gè)氣象因子對(duì)細(xì)顆粒物的影響。但實(shí)際上，由于氣象要素間存在交互影響，大氣顆粒物與氣象要素間的關(guān)系較為復(fù)雜，其質(zhì)量濃度受多個(gè)氣象要素的共同作用而發(fā)生變化。

圖3 湖北各站逐月PM2.5質(zhì)量濃度箱型圖Fig. 3 Box-plot of monthly PM2.5 concentrations of Hubei

表1 湖北各站PM2.5超標(biāo)情況統(tǒng)計(jì)表Table 1 Summary of PM2.5 exceeded the standard

多元線性逐步回歸可以用于分析氣象要素對(duì)PM2.5質(zhì)量濃度影響程度，尤其適合冬季的研究（張淑平等，2016）。本研究采用逐步線性回歸法建立回歸方程，根據(jù)4個(gè)氣象要素對(duì)PM2.5質(zhì)量濃度的貢獻(xiàn)大小進(jìn)行篩選，剔除貢獻(xiàn)小和與其他氣象因子有密切關(guān)系（如共線性）的因子，從而求出精練而穩(wěn)定的回歸方程（表2）。其中未列出的月份是由于當(dāng)月 PM2.5有效天數(shù)過(guò)少，或者沒(méi)有進(jìn)入回歸方程的變量（即變量對(duì)因變量沒(méi)有顯著影響），導(dǎo)致無(wú)法建立回歸方程。

表2 PM2.5質(zhì)量濃度與氣象要素回歸結(jié)果Table 2 Regression results of daily PM2.5 concentrations and meteorological factors

各站逐月氣象因子對(duì)PM2.5質(zhì)量濃度的擬合程度范圍為12.7%～85.7%，其中60%介于20%～40%之間，即所用幾個(gè)地面觀測(cè)氣象因子對(duì)PM2.5質(zhì)量濃度的解釋度通常為20%～40%。擬合度大的情況為2018年1月金沙站（85.7%）和2017年1月黃石站（81.7%），但這兩個(gè)月的有效天數(shù)分別僅為7 d和19 d；除這2個(gè)月外，最大擬合度出現(xiàn)在2018年1月的武漢，為65.2%。分別統(tǒng)計(jì)各站的平均擬合度，結(jié)果顯示平均擬合度在 40%以上的為黃石（42.5%）和金沙站（40.7%），其次為武漢（38.5%），宜昌（27.6%）、襄陽(yáng)（25.2%）、荊州（25.2%）、荊門(mén)（22.9%）4站平均擬合度都在20%以下，考慮到這4站分別有2、1、1、2個(gè)月因?yàn)闅庀笠蜃訉?duì)PM2.5無(wú)顯著影響而無(wú)法建立回歸模型，由此可知，氣象條件對(duì)黃石、金沙和武漢影響大而對(duì)荊州影響最小。

從最優(yōu)回歸方程中最終引入的氣象因子來(lái)看，通常只有1～2個(gè)因子被引入，3個(gè)因子被引入的情況僅出現(xiàn)4次，當(dāng)3個(gè)因子被引入時(shí)，對(duì)應(yīng)的復(fù)相關(guān)系數(shù)平方值較高（0.389～0.817），模型擬合度較好；平均氣溫和風(fēng)速常作為主要因子出現(xiàn)，且影響顯著，相對(duì)濕度雖出現(xiàn)較多，但影響并不顯著。

各站逐月的最優(yōu)回歸方程顯示，影響 PM2.5質(zhì)量濃度的氣象因子及其數(shù)量的時(shí)空變化較大，一般而言，武漢和宜昌主要受氣溫和風(fēng)速影響，金沙和襄陽(yáng)則受降水與相對(duì)濕度影響，對(duì)荊門(mén)影響較多的氣象因子是氣溫，而對(duì)黃石則是氣溫、降水和相對(duì)濕度，荊州逐步回歸分析有效月份太少，在此不作進(jìn)一步分析。從氣象因子對(duì)顆粒物的作用機(jī)理上考慮，氣溫和風(fēng)速影響污染物的垂直輸送和水平擴(kuò)散能力，而相對(duì)濕度和降水主要作用于污染物的產(chǎn)生和清除。

2.2.2 典型污染過(guò)程

1—3月跨越冬春兩季，期間北方常有強(qiáng)冷空氣侵襲長(zhǎng)江流域，帶來(lái)劇烈降溫和大風(fēng)。研究期內(nèi)湖北共出現(xiàn) 13次中等強(qiáng)度及以上區(qū)域冷空氣過(guò)程，多地出現(xiàn)雨雪及大風(fēng)天氣，顆粒物質(zhì)量濃度迅速下降，而人為活動(dòng)則使其快速上升。例如，過(guò)年期間，除金沙站外，各站 PM2.5質(zhì)量濃度均明顯增加，其中2017年1月20日（小年前一日）—28日（初一）荊門(mén)和宜昌站PM2.5質(zhì)量濃度分別由58 μg·m-3、88.5 μg·m-3上升至 211.4 μg·m-3、253.5 μg·m-3，為研究期內(nèi)次大值；2018年2月8日（小年前一日）—16日（初一）襄陽(yáng)站 PM2.5質(zhì)量濃度由 122.7 μg·m-3上升至 246.6 μg·m-3，為研究期內(nèi)最大值，這是春節(jié)期間較大范圍煙花爆竹燃放與供暖等排放疊加的結(jié)果。

選取2017年3月4—8日的污染過(guò)程進(jìn)行分析，2017年 3月 4日全省各站 PM2.5質(zhì)量濃度在 150 μg·m-3以下，空氣質(zhì)量以良-輕度污染為主。從5日15：00起，襄陽(yáng)站顆粒物出現(xiàn)快速增長(zhǎng)，至20：00質(zhì)量濃度由 37.6 μg·m-3增加至 102.3 μg·m-3，增幅近2倍；金沙5日17：00、荊門(mén)5日19：00、武漢5日20：00、黃石 6 日 03：00、宜昌 6 日 13：00 各站點(diǎn) PM2.5質(zhì)量濃度也依次快速上升，其中黃石站 PM2.5于 6日 06：00 升至 294 μg·m-3，增幅達(dá) 2.3 倍。從質(zhì)量濃度變化形態(tài)及峰谷值出現(xiàn)時(shí)間上，襄陽(yáng)和荊門(mén)較為一致，皆為6日上午顆粒物質(zhì)量濃度出現(xiàn)短時(shí)回落后，中午再次開(kāi)始上升，并于7日中午逐漸下降；宜昌和荊州則在 6日夜間質(zhì)量濃度才逐步降低，7日下午再次快速增加；武漢、黃石皆在6日白天質(zhì)量濃度下降，7日07：00—16：00質(zhì)量濃度出現(xiàn)快速大幅波動(dòng)，金沙站期間質(zhì)量濃度回落幅度較小，至7日夜間顆粒物水平逐步下降，8日所有站點(diǎn)顆粒物都恢復(fù)為4日水平，此次污染過(guò)程結(jié)束。

以襄陽(yáng)和武漢為例（圖4），此次過(guò)程影響PM2.5質(zhì)量濃度變化的主要?dú)庀笠蜃邮秋L(fēng)向和風(fēng)速：風(fēng)向?yàn)槠巷L(fēng)或偏東風(fēng)時(shí)，清潔氣團(tuán)影響下 PM2.5整體水平較低；當(dāng)風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏北風(fēng)且風(fēng)速約在 3 m·s-1以下時(shí)，北方污染氣團(tuán)影響使得 PM2.5質(zhì)量濃度迅速升高，而當(dāng)風(fēng)速增大到3 m·s-1以上且持續(xù)一段時(shí)間，擴(kuò)散條件好，顆粒物質(zhì)量濃度逐漸回落。

各站 PM2.5逐小時(shí)質(zhì)量濃度相關(guān)性系數(shù)可在一定程度上反映出不同站點(diǎn)污染物的同源性。表3中大部分站點(diǎn)表現(xiàn)為兩兩呈低-中度正相關(guān)，其中荊門(mén)與襄陽(yáng)、荊州、武漢，荊州與除襄陽(yáng)外的其他5站，武漢、金沙與黃石3站間均呈中度正相關(guān)，這些站點(diǎn)的污染物主要來(lái)自相關(guān)程度好的其他站點(diǎn)污染物的傳輸。

綜合以上分析可知，此次過(guò)程從5日開(kāi)始，受北方采暖季污染氣團(tuán)南下傳輸影響，湖北省自北向南出現(xiàn)污染，氣團(tuán)傳輸路徑上各站 PM2.5質(zhì)量濃度依次升高。6—7日全省以北風(fēng)為主，風(fēng)力3～4級(jí)轉(zhuǎn)2～3級(jí)，8日轉(zhuǎn)為偏東風(fēng)為主，風(fēng)力2～3級(jí)，中部地區(qū)的襄陽(yáng)、荊門(mén)、宜昌和荊州主要受北方傳輸影響導(dǎo)致污染。6日開(kāi)始襄陽(yáng)站空氣質(zhì)量得到改善，而鄂東南的武漢、金沙和黃石受外部傳輸及本地?cái)U(kuò)散條件不佳的雙重影響；7—8日大部分站點(diǎn)空氣質(zhì)量全面轉(zhuǎn)好，逐步恢復(fù)為良-輕度污染。

2.3 差異成因分析

圖4 2017年3月4—8日PM2.5質(zhì)量濃度與同期氣象要素逐小時(shí)變化Fig. 4 Hourly variation of PM2.5 and meteorological variables on March 4-8, 2017上：襄陽(yáng)，下：武漢；風(fēng)矢量長(zhǎng)度表示10倍風(fēng)速 Up： Xiangyang, Below： Wuhan; the length of wind vector indicates 10 times wind speed

表3 2017年3月4—8日各站PM2.5逐小時(shí)質(zhì)量濃度相關(guān)性系數(shù)Table 3 Correlation coefficients of hourly PM2.5 in each stations on March 4-8, 2017

大氣顆粒物質(zhì)量濃度水平及變化受多種因素的共同作用，氣象要素作用于污染物的產(chǎn)生、沉降和擴(kuò)散，城市化進(jìn)程會(huì)影響污染物排放，下墊面影響污染物的輸送和擴(kuò)散等，本文結(jié)合湖北 PM2.5監(jiān)測(cè)點(diǎn)地理位置、城市經(jīng)濟(jì)水平和氣候氣象條件對(duì)上述PM2.5質(zhì)量濃度水平和變化差異原因進(jìn)行探討。

湖北地勢(shì)西高東低，西、北、東三面環(huán)山，形成外高內(nèi)低、向南開(kāi)口的半封閉盆地地貌。按區(qū)域來(lái)看，鄂西地區(qū)山脈多，海拔高；鄂西北的東部位于南陽(yáng)盆地南部，東面和南面分別為桐柏山和大洪山，海拔多在1000 m以下，其間為低丘和坡地，中部的隨棗走廊是南北風(fēng)向的重要通道；鄂北崗地海拔150 m左右，是湖北省年降水量最少的地區(qū)；鄂中地勢(shì)開(kāi)闊，湖泊眾多，地貌多為平原和丘陵；鄂東北的東北部為大別山脈，南部為黃岡沿江平原，地貌上以平原、崗地、丘陵、中低山為主；鄂東南地貌封閉，北邊被長(zhǎng)江天塹環(huán)繞，南邊被幕阜山脈隔絕。

湖北屬季風(fēng)氣候區(qū)，風(fēng)向呈明顯的季節(jié)性變化，冬夏分別季盛行偏北風(fēng)和偏南風(fēng)，春、秋轉(zhuǎn)換季節(jié)內(nèi)風(fēng)向多變。鄂西三峽河谷因海陸性質(zhì)差異，河谷溫度高于其他地區(qū)，易形成熱低壓，由于空氣的流動(dòng)是從高壓（空氣密度大）流向低壓（空氣密度小），從低空環(huán)流分析，北方冷空氣經(jīng)南陽(yáng)盆地進(jìn)入湖北后傳輸路徑分為兩條：其一是由襄陽(yáng)經(jīng)隨棗走廊傳輸至鄂東南地區(qū)，另一條則是氣團(tuán)經(jīng)襄陽(yáng)南下至荊門(mén)，受熱低壓影響氣團(tuán)轉(zhuǎn)向西行至宜昌，在鄂西地區(qū)高山阻擋作用下，氣團(tuán)再轉(zhuǎn)向往東南方向傳輸至荊州，然后繼續(xù)南下到鄂東南。因此，冬季冷空氣南下時(shí)同時(shí)也攜帶北方大氣污染物向南擴(kuò)散，使得襄陽(yáng)、荊門(mén)、宜昌、荊州等地 PM2.5質(zhì)量濃度依次升高。

武漢、襄陽(yáng)、宜昌、荊州人口密集，工業(yè)基礎(chǔ)雄厚，經(jīng)濟(jì)規(guī)模在湖北省位居前列，污染排放集中，而荊門(mén)、黃石、咸寧（金沙站位于咸寧市崇陽(yáng)縣）相對(duì)經(jīng)濟(jì)實(shí)力較弱，污染物排放量相對(duì)較小。結(jié)合監(jiān)測(cè)站地理位置和周邊環(huán)境，荊州監(jiān)測(cè)站東、西、北三面皆為人為活動(dòng)區(qū)，其中東面距離50 m處是一條南北走向的交通道路，西面300 m為某高校，北面100 m為超市、生活館等，局地人為排放集中，在本地污染排放和區(qū)域性傳輸?shù)睦鄯e疊加作用下，荊州PM2.5質(zhì)量濃度水平列7站之首。位于冷空氣南下傳輸通道上的荊門(mén)因地形狹管效應(yīng)風(fēng)力較大，易遭受北方污染物的區(qū)域傳輸影響，而當(dāng)風(fēng)向轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)時(shí)，又會(huì)受到南面荊州污染氣團(tuán)影響，細(xì)顆粒物污染較為嚴(yán)重。襄陽(yáng)和金沙的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)皆位于郊外的山頂上，海拔較高，尤其是金沙作為大氣本底站，受人為活動(dòng)影響小，顆粒物質(zhì)量濃度水平最低。因此，湖北7個(gè)大氣成分監(jiān)測(cè)站點(diǎn)觀測(cè)結(jié)果顯示，PM2.5質(zhì)量濃度整體水平為荊州＞荊門(mén)、武漢、宜昌＞黃石、襄陽(yáng)＞金沙。

除風(fēng)向?qū)?PM2.5質(zhì)量濃度影響顯著外，結(jié)合觀測(cè)站點(diǎn)的地理位置分析，荊門(mén)、宜昌和武漢3站所處地貌以海拔低的丘陵和平原為主，地勢(shì)開(kāi)闊，顆粒物質(zhì)量濃度主要受氣溫引起的垂直輸送及風(fēng)速引起的水平擴(kuò)散影響；而襄陽(yáng)、金沙和黃石3站所處地貌以低山丘陵為主，海拔相對(duì)較高，毗鄰山區(qū)，環(huán)境相對(duì)封閉，擴(kuò)散條件較差，顆粒物質(zhì)量濃度主要受大氣中水分變化導(dǎo)致的粒子生成及沉降清除作用影響。

3 結(jié)論

（1）湖北7個(gè)大氣成分監(jiān)測(cè)站PM2.5具有明顯的時(shí)間變化規(guī)律，除金沙站全天變化平緩?fù)?，其?站PM2.5日變化呈雙峰雙谷型分布。各站PM2.5日均質(zhì)量濃度變化范圍為 2.7～269.1 μg·m-3；1—3 月PM2.5月均質(zhì)量濃度呈下降趨勢(shì)；整個(gè)研究期間，各站 PM2.5平均質(zhì)量濃度介于 42.3～90.9 μg·m-3，金沙最低而荊州最高。各站 PM2.5質(zhì)量濃度日均值超標(biāo)率范圍為 12.7%（金沙）～60.0%（荊州），平均超標(biāo)率達(dá)42.3%。

（2）荊門(mén)、宜昌和武漢顆粒物質(zhì)量濃度主要受氣溫引起的垂直輸送及風(fēng)速引起的水平擴(kuò)散影響，襄陽(yáng)、金沙和黃石則主要受大氣中水分變化導(dǎo)致的粒子生成及沉降清除作用影響。1—3月，湖北P(pán)M2.5質(zhì)量濃度受冷空氣過(guò)程和人為排放（如采暖、燃放煙花爆竹）顯著影響。

（3）各站 PM2.5質(zhì)量濃度水平和變化特征差異在于監(jiān)測(cè)點(diǎn)地理位置和周邊環(huán)境、城市經(jīng)濟(jì)水平和氣候氣象條件的不同。