范曉黎,王小妍,閆海霞
(內(nèi)蒙古自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測總站呼和浩特分站,內(nèi)蒙古呼和浩特010030)
造成大氣污染的重要成分是大氣顆粒物,并且成為我國許多城市大氣污染的首要污染物。根據(jù)大氣中顆粒物的粒徑大小,又劃分出可吸入顆粒物(PM10)和細(xì)顆粒物(PM2.5),PM10是指空氣動力學(xué)直徑≤l0μm 的顆粒物,也被稱為漂塵;PM2.5是指空氣動力學(xué)直徑≤2.5μm 的細(xì)顆粒物[1]。近年來,多方研究表明PM2.5與PM10的比值存在統(tǒng)計學(xué)意義,PM2.5在PM10中占有很大的比例。相對于PM10,PM2.5的粒徑小、面積大、更易吸附各種物質(zhì),且PM2.5在大氣中的停留時間較長、輸送距離遠(yuǎn),對人體健康及區(qū)域大氣環(huán)境有重要的影響,是當(dāng)前大氣污染重點研究的課題[2]。
世界各國都分別制定了不同的關(guān)于PM2.5和PM10的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),美國是率先制定PM2.5環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的國家;我國起步相對較晚,于2012年制定了新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012),并于2016 年開始執(zhí)行。其中規(guī)定PM2.5年平均一級標(biāo)準(zhǔn)為15μg/m3,二級標(biāo)準(zhǔn)為35μg/m3;PM10年平均一級標(biāo)準(zhǔn)為40μg/m3,二級標(biāo)準(zhǔn)為70μg/m3[3]。根據(jù)2018 年呼和浩特市環(huán)境質(zhì)量公報,全市8 個環(huán)境空氣自動站點監(jiān)測結(jié)果(扣除沙塵影響)顯示:呼和浩特市PM10年平均濃度為86μg/m3;PM2.5年平均濃度為36μg/m3[4]。
本文針對2019 年呼和浩特市冬季M2.5和PM10的污染特征進(jìn)行初步分析,深入了解PM10和PM2.5污染狀況,為呼和浩特市大氣污染防治提供科學(xué)依據(jù)。
2019年,呼和浩特市城區(qū)設(shè)有國控自動監(jiān)測站點8個,分別為糖廠、小召、興松小區(qū)、二十九中、如意水處理廠、工大金川校區(qū)、呼市一監(jiān)、化肥廠生活區(qū)。
監(jiān)測儀器采用EC 環(huán)境空氣自動監(jiān)測儀、美國熱電顆粒物自動監(jiān)測儀、美國METONE顆粒物自動監(jiān)測儀、粒徑頻譜儀等。
數(shù)據(jù)選取時段為2019年全年,呼和浩特市8 個國控自動監(jiān)測站點每日PM2.5和PM10監(jiān)測結(jié)果。
呼和浩特市2019年P(guān)M2.5和PM10的月均濃度變化如圖1 所示。從圖上可以看出,PM2.5和PM10的變化呈正相關(guān),且秋冬季偏高,春夏季偏低,呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化規(guī)律。PM2.5月均濃度最高為78μg/m3,PM10月均濃度最高為104μg/m3,均出現(xiàn)在12月,超過國家《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn)限值。
圖1 呼和浩特市2019年P(guān)M2.5和PM10月均濃度變化
從表1 可以看出2019 年呼和浩特市PM2.5、PM10超標(biāo)情況。其中PM2.5年均值38μg/m3,最大值297μg/m3,超過《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn),最小值2μg/m3,全年超標(biāo)率10.68%;PM10年均值77μg/m3,最大值650μg/m3,超過《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級標(biāo)準(zhǔn),最小值3μg/m3,全年超標(biāo)率8.49%。
表1 呼和浩特市2019年P(guān)M2.5 PM10超標(biāo)情況
按照《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定(試行)》(HJ 633-2012)中的PM2.5、PM10分級日均濃度限值,分別統(tǒng)計各級別濃度的對應(yīng)天數(shù)和比例,結(jié)果見表2。
表2 呼和浩特市2019年P(guān)M2.5和PM10分級統(tǒng)計結(jié)果
統(tǒng)計結(jié)果顯示, 呼和浩特市2019 年P(guān)M2.5一級天數(shù)和二級天數(shù)的分別占62.74%和26.58% ,三級(輕度污染)所占比例為7.67% ,四級(中度污染)占1.64%,五級(重度污染)占1.37% ,六級(嚴(yán)重污染)為0。
各級別天數(shù)由多到少依次為:一級(優(yōu))、二級(良)、三級(輕度污染)、四級(中度污染)、五級(重度污染)。
呼和浩特市2019 年P(guān)M10一級天數(shù)和二級天數(shù)的分別占40.55%和50.96%,三級(輕度污染) 所占比例為7.12% ,四級(中度污染)占0.82 % ,五級(重度污染)為0 ,六級(嚴(yán)重污染)為0.55%。各級別天數(shù)由多到少依次為:二級(良)、一級(優(yōu))、三級(輕度污染)、五級(重度污染)、四級(中度污染)。
用2019年全年P(guān)M2.5和PM10日均值數(shù)據(jù)做相關(guān)性分析,得到相關(guān)系數(shù)0.817,可以知道呼和浩特市PM2.5和PM10污染有很強的相關(guān)性。從圖2也可看出PM2.5和PM10污染的正相關(guān)性。
圖2 呼和浩特市2019年全年P(guān)M2.5和PM10的線性關(guān)系
根據(jù)最小二乘法做全年P(guān)M2.5和PM10的回歸方程,得到線性方程PM2.5=0.4515PM10+3.0568,R2=0.6675。可以看出PM2.5和PM10的分布基本呈線性相關(guān)性。
呼和浩特市2019年P(guān)M10和PM2.5的濃度呈正相關(guān),且PM2.5/ PM10的占比達(dá)到48%。呈現(xiàn)春夏低、秋冬高的特征??諝庵蠵M2.5超標(biāo)率略高,但“優(yōu)”“良好”天數(shù)較多;全年出現(xiàn)兩天PM10嚴(yán)重污染,沒有出現(xiàn)PM2.5重度污染天氣。因此,基于以上分析,未來呼和浩特市改善空氣質(zhì)量的重點在于控制PM10,考慮到PM10和PM2.5的相關(guān)性,聯(lián)合治理、綜合管控是提高空氣質(zhì)量的關(guān)鍵。