宋秒,張振江,韓婕,張祖棟,何瑞瑞
1.河北省廊坊生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心;2.河北省唐山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心
大氣污染具有長期性、區(qū)域性和復(fù)合型等特點(diǎn)[1],對(duì)公眾健康和社會(huì)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的影響[2],明晰其主要來源、時(shí)空分布及影響因素,是研究大氣污染需要著力解決的重要問題。國內(nèi)專家學(xué)者在全國、省至市區(qū)開展了不同層面的研究[3],揭示了不同區(qū)域范圍的大氣污染變化規(guī)律及影響因素。近年來,針對(duì)廊坊地區(qū)大氣污染的研究有所增加,究其原因,一是廊坊市特殊的地理位置決定本區(qū)域空氣質(zhì)量與周邊京津地區(qū)空氣質(zhì)量息息相關(guān),改善廊坊市環(huán)境空氣質(zhì)量,對(duì)打贏京津冀地區(qū)藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)具有重要的意義,二是廊坊近年來經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、人口數(shù)量增長等,對(duì)大氣質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響,空氣污染治理問題成為政府部門工作的重點(diǎn)難點(diǎn)之一。
以往針對(duì)廊坊市大氣顆粒物污染變化特征的研究存在不足之處,表現(xiàn)為監(jiān)測時(shí)間短、監(jiān)測點(diǎn)位少,難以全面反映廊坊地區(qū)大氣顆粒物污染狀況和變化趨勢,本文通過對(duì)廊坊地區(qū)2013-2019年12個(gè)站點(diǎn)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)(PM2.5和PM10)時(shí)空分布特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,初步探討來源及污染物之間的相關(guān)性,評(píng)估防治措施,以期對(duì)廊坊市政府部門大氣污染防治工作提供科學(xué)依據(jù)。
1.大氣顆粒物年均濃度變化
圖1為2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10年均濃度變化趨勢圖。由PM10濃度逐年變化可知,2013-2019年廊坊市年均濃度呈顯著下降趨勢,累計(jì)下降53.8%。2013年濃度最高,為184μg·m-3,是國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)濃度限值(70μg·m-3)的2.63倍,日均值變化范圍為34-710μg·m-3,全年日均值超標(biāo)率(二級(jí)濃度限值為150μg·m-3)為54.0%。2019年年均濃度最低,為85μg·m-3,是國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)濃度限值的1.21倍,日均值變化范圍為16-403μg·m-3,全年日均值超標(biāo)率為11.0%。
圖1 2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10年變化趨勢
由PM2.5濃度逐年變化可知,2013-2019年P(guān)M2.5年均濃度呈顯著下降趨勢,累計(jì)下降58.2%,其變化趨勢與PM10一致。2013年濃度最高,為110μg·m-3,是國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)濃度限值(35μg·m-3)的3.14倍,日均值變化范圍為10-598μg·m-3,日均值超標(biāo)率(二級(jí)濃度限值為 75μg·m-3)為 56.8%。2019年濃度最低,為46μg·m-3,是國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)濃度限值的1.31倍,日均值變化范圍為6-316μg·m-3,日均值超標(biāo)率為13.8%。
2.大氣顆粒物月均濃度變化
圖2為2013-2019年廊坊市PM10和PM2.5月均濃度變化趨勢圖。從PM10濃度逐月變化可知,PM10月變化趨勢呈U型曲線。6-9月的月均值均低于100μg·m-3,其中8月最低,為82μg·m-3。其他月份濃度變化范圍為113-168μg·m-3,其中1月最高,為168μg·m-3。從季節(jié)上看,冬季(12月至次年2月)平均濃度為155μg·m-3,夏季(6月至8月)平均濃度為92μg·m-3,整體呈冬季高、夏季低的特征。從PM2.5濃度逐月變化可知,PM2.5月變化趨勢呈U型曲線,與PM10月變化趨勢一致。5-9月濃度較低,濃度變化范圍為45-57μg·m-3,其中8月最低,為45μg·m-3。12月和1月最高,分別為105μg·m-3、115μg·m-3。從季節(jié)上看,冬季平均濃度為105μg·m-3,夏季平均濃度為52μg·m-3,其季節(jié)分布特征與PM10類似,整體呈冬季高、夏季低的特征。
圖2 2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10月變化趨勢
由圖3可知,2016年廊坊市區(qū)及各縣PM10年均濃度變化范圍為112-160μg·m-3,均高于國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)濃度限值(70μg·m-3),表明PM10污染相當(dāng)嚴(yán)重,其中霸州市濃度最高,為160μg·m-3。2019年廊坊市區(qū)及各縣PM10年均濃度變化范圍為82-102μg·m-3,較2016年呈大幅度下降趨勢,但仍超出國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),其中,霸州市和大城縣濃度最高,均為102μg·m-3。2016-2019年下降幅度最大的為香河縣,由 137μg·m-3下降到 82μg·m-3,降幅為40.1%。在空間分布上,2019年廊坊北部區(qū)域(三河市、大廠縣、香河縣及市區(qū))濃度較低,均低于90μg·m-3;南部區(qū)域(固安、永清、霸州、文安和大城)濃度較高,均高于90μg·m-3,整體呈北低南高的特征。
圖3 2016年和2019年廊坊市PM10年均濃度分布
由圖4可知,2016年廊坊市區(qū)及各縣PM2.5年均濃度變化范圍為66-96μg·m-3,均高于國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)濃度限值(35μg·m-3),其中霸州市、永清縣和文安縣濃度最高,濃度值均超過90μg·m-3。2019年廊坊市區(qū)及各縣PM2.5年均濃度變化范圍為41-54μg·m-3,較2016年下降趨勢明顯,但仍超出國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),其中霸州市濃度最高,為54μg·m-3。2016-2019年下降幅度最大的為三河市,由78μg·m-3下降到41μg·m-3,降幅為47.4%。在空間分布上,2019年廊坊北部區(qū)域(三河市、大廠縣、香河縣及市區(qū))濃度較低,均低于50μg·m-3,南部區(qū)域(固安、永清、霸州、文安和大城)濃度較高,均高于50μg·m-3,與PM10分布類似,整體呈北低南高特征。
圖4 2016年和2019年廊坊市PM2.5年均濃度分布
2016年P(guān)M10和PM2.5污染嚴(yán)重,與南部重污染工業(yè)企業(yè)數(shù)量較多、建筑施工與道路揚(yáng)塵排放多等有關(guān),2019年各縣區(qū)年均值較之2016年大幅度下降,說明廊坊市在采取散亂污企業(yè)關(guān)停整頓、企業(yè)工藝技術(shù)升級(jí)改造、施工及道路揚(yáng)塵整治等措施后,取得了明顯的治理成效。
本研究利用2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10數(shù)據(jù),分析了大氣顆粒物的時(shí)空變化特征。主要結(jié)論如下:
(1)2013-2019年,廊坊市PM2.5和PM10年均濃度均呈顯著下降趨勢,累計(jì)下降幅度分別為58.2%和53.8%,說明廊坊市針對(duì)顆粒物治理取得明顯成效。
(2)PM2.5和PM10月變化趨勢呈U型曲線,整體呈現(xiàn)冬季高、夏季低的特征。
(3)2016年及2019年廊坊市區(qū)及各縣PM2.5和PM10污染嚴(yán)重,2019年較2016年呈顯著下降趨勢,但仍高于國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。2019年廊坊市PM2.5和PM10濃度分布整體呈北低南高特征,與南部重污染工業(yè)企業(yè)數(shù)量較多、建筑施工與道路揚(yáng)塵排放多等有關(guān)。