新乡市PM2.5浓度变化特征分析

马琳　王雁

摘要：应用数理统计方法分析了新乡市大气污染物PM2.5浓度的区域、季节变化特征。结果表明：新乡市PM2.5浓度区域性特征明显，季节性变化显著；同时说明，自然环境变化和人类日常活动对PM2.5浓度分布有一定影响。

关键词：新乡；大气污染；PM2.5；浓度；区域功能

中图分类号：X831

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）8009302

1引言

在环境空气中，PM2.5又称细颗粒物，是空气动力学当量直径小于等于2.5 μm的颗粒物，其来源和成因极其复杂，主要来源包括二次颗粒物、汽车排放、化石燃料燃烧、道路扬尘、生物质燃烧、土壤层以及金属加工处理等。PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气能见度有重要的影响，也是造成空气环境污染，对人体健康危害最严重的大气污染物之一[1，2]。因此，PM2.5是评价大气环境质量的重要指标，已成为近年来城市大气环境研究的焦点[3～6]。

新乡市地处河南省北部黄河中下游，由于特殊的地理位置以及产业结构，其大气环境质量备受社会各方面关注。笔者将借助空气自动监测数据，分析新乡市大气污染物中PM2.5浓度变化特征，通过探讨环境空气中PM2.5浓度随季节、月份变化的关系，对新乡市的PM2.5污染状况进行了客观评价，为管理部门控制空气污染决策提供科学依据。

2数据来源

数据采用“国家空气质量联网监测管理平台（市级版）”的监测数据，研究中选用数据为2015年1月1日至2016年12月31日新乡市国控站点连续监测的PM2.5小时平均质量浓度，并获取该时间段内日平均质量浓度，各月、各季节以及年PM2.5的平均浓度时空分布特征。

表1所示为大气污染物PM2.5浓度划分国家标准，日均质量浓度及年均质量浓度的统计满足《环境空气质量标准》（GB3095-2012）的要求。依据国家环境空气质量标准，新乡市执行二级标准。

由表1、表2可知，2015年和2016年新乡市区大气污染物PM2.5浓度均超过国家大气洁净水平二级标准；2015年四个国控点位，环保西院年平均PM2.5污染最重，开发区的污染最低，2016年四个国控点位PM2.5污染水平基本一致；虽然城区和四个国控点位2016年相对于2015年均有明显下降，但均超过了国家规定的二级标准，这也说明城区和四个国控点位大气环境中PM2.5污染程度仍然较重。

2015年各站点污染物年均值显示，开发区PM2.5的年均值相对较低，而环保西院年均值相对较高，符合其功能区周边环境现状情况，而2016年各个功能区PM2.5年均浓度基本一致。整体上看，新乡市PM2.5污染物呈现区域性污染（图1）。

3.2各监测点污染物PM2.5浓度随季节变化的特征分析

如图2所示，四个季节中，污染物PM2.5在整个市区的浓度表现为“V”形状特征，夏季、秋季PM2.5浓度较低，春季、冬季PM2.5浓度较高。污染物PM2.5浓度整体上呈现出冬强夏弱的季节变化规律。

夏秋两季气温较高，雨水丰富，盛行西南风和东南风，风力较强，有利于空气中污染物的稀释和扩散；春冬两季则相反，降水较少再加上近地面逆温层和静风等天气现象发生频率较高，不利于污染物扩散和稀释。

3.3污染物PM2.5浓度变化与社会功能区域关系分析

如图3所示，环保西院，工业较多，人口密度大，车辆多交通拥挤，人类活动频繁，其年均PM2.5超过其他城区；开发区，人口密度低，绿地分布广，无明显污染源，其年均PM2.5浓度最低。PM2.5年平均浓度的区域差异，工业居民混合区的PM2.5浓度变化最为明显，而居民区的PM2.5浓度变化略低。这说明人类活动、交通状况、商业活动强度是全市PM2.5浓度影响最主要因素，因此各区域的社会功能对城市空气质量起着不同的作用。

4结果与结论

新乡市大气环境中PM2.5浓度年度变化呈现明显下降，但均超过了国家规定的二级标准， PM2.5污染程度仍然较重。季节变化呈现出春、冬季高，夏、秋季低的差异性。各功能区域中大气污染中PM2.5浓度变化为人口密集、交通拥堵、经济活跃的工业混合区最为显著；人口密度低，绿地分布广，无明显污染源的居民区最不明显。

本研究表明人类日常活动、季节变化是该市PM2.5浓度变化的主要因素，这也说明城市大气环境质量的变化是人类活动和自然环境相互作用的结果。但导致大气环境质量状态变化的因素是多方面的，需要进一步采用更多指标，更全面揭示城市大气环境质量动态变化规律。

参考文献：

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王京丽，刘旭林.北京市大气细粒子质量浓度与能见度定量关系初探[J]. 气象学报，2006，64（2）：221～228.

[2]杨新兴，冯丽华.大气颗粒物PM2.5及其危害[J].前沿科学，2012，6（1）：22～31.

[3]朱能文. 颗粒物浓度的影响因素及变化规律[J]. 环境科学动态， 2005（2）： 16～18.

[4]宋宇， 唐孝炎， 方晨，等. 北京市能见度下降与颗粒物污染的关系[J]. 环境科学学报， 2003， 23（4）： 468～471.

[5]刘彩霞， 边玮. 天津市空气质量与气象因子相关分析[J]. 中国环境监测， 2007， 23（5）： 63～65.

[6]董鳳鸣，莫运政，等.大气颗粒物与人群循环系统疾病死亡关系的病例交叉研究[J].北京大学学报（自然科学版），2013，45（3）：398～404.