孝感市PM 10污染现状研究

白俊双，郑足红，童 辉，段晓明，沈翔飞

（湖北工程学院 新技术学院，湖北 孝感432000）

1 引言

随着我国经济的发展，环境污染给人们带来的危害也越来越严重。尤其是近日在我国京津冀地区的雾霾天气更让人们意识到环境污染给人们的生产生活带来的严重危害。此次雾霾天气主要是PM10和PM2.5组成。PM10即空气动力学当量径≤10μm的颗粒物，其对人类呼吸、心肺等功能区的危害性已经引起国内外许多流行病学和毒理学研究者的重视与证实。另外PM10在酸沉降、气候强迫、大气化学过程等方面具有重要作用［1］。大气中的PM10主要来源于工业排放、燃油排放、燃煤二次转化、地面扬尘和生物质燃烧共同作用的结果。其中地面扬尘的贡献最为显著，主要是由于建筑、市政施工工地、裸露土地和道路扬尘造成的；其次为燃油排放，主要包括柴油车、汽油车及港口航道内轮船排放；此外冶金化工及电子加工等工业排放、燃煤及二氧化硫、氮氧化物污染物二次转化的贡献也占有较大比重［2］。

孝感地处湖北省东北部，位于长江以北、江汉平原中部、汉水之东，是以造纸、化工、医药、材料、汽车制造为支柱的工业城市。本文对孝感市城区的文教区、住宅区、交通区、工业区4个监测点的PM10进行了测定，并分析了污染成因和影响因子，从根本入手，以减少PM10对环境及人类健康的影响。

2 数据来源及处理方法

气象资料来源于湖北省气象局，PM10的资料来源于孝感市环境监测站和部分个人测量数据。孝感市环境监测站的数据来自孝感市东城区监测点。个人测量数据笔者采用目前我国测量PM10的主要方法即重量法（HJ 618－2011），重量法适用于环境空气中PM10浓度的手工测定，检出限为0.010mg／m3（以感量0.1mg分析天平，样品负载量为1.0mg，采集108m3空气样品计）［3］。本次试验采用的是量程为（60～125）L／min采样器和聚丙烯滤膜。

后期数据笔者采用SPSS统计软件和Excel表格对数据进行了统计相关性及变化趋势分析。

3 PM 10的污染变化特征

3.1 PM10月变化结果

由图1可知：①2012年孝感市PM10月平均浓度只有7、8、9三个月份在0.1mg／m3以下，剩下其他9个月份均在0.1mg／m3以上，超出倍数依次为0.2、0.1、0.1、0.2、0.03、0.2、0.2、0.1、0.2倍。②孝感市的PM10前6个月都处于轻度污染水平，到了7、8、9月时由于正处于南方的梅雨季节，降雨量猛增，导致PM10的下降。③孝感市的PM10在1月、4月、10月达到峰值，7月、8月份达到低谷，其他月份基本保持不变。④孝感市PM10年均浓度为0.106mg／m3，略大于PM10年均浓度国家环境二级质量标准（0.1mg／m3），超标倍数为0.06，属轻度污染。

图1 孝感市城区PM10月变化曲线

3.2 PM10的空间分布

对孝感市的文教区、住宅区、交通区、工业区4个不同功能区的PM10进行了测量，由于不同功能区的气象条件、功能、周边环境、生产生活方式及能源结构不同，必然会导致PM10的空间分布不同。笔者采用孝感市几个功能区进行了采样分析。由图2可知①4个不同功能区PM10只有交通区和工业区超标而文教区和住宅区属于合格。次序是工业区＞交通区＞文教区＞住宅区。②工业区略微大于交通区，这与孝感的工业产业结构有关。孝感市主要工业有汽车制造业和电镀业，这些行业对空气的污染相对较小。而交通区因为汽车行驶的尾气及路面扬尘导致PM10的产生。

3.3 周边环境对PM10的影响

周边环境的不同对相同功能区的PM10的含量影响也很大，在同为文教区的两个不同监测点教一栋和同大综合楼，PM10的某个时段的数值相差较大。

图2 孝感市城区不同功能区PM 10含量

由图3可以看出①在7：00～10：00和14：00～16：00这两个时间段两个监测点的PM10数值大致相当，而11：00～14：00和18：00～21：00这两个时间段PM10数值却相差很大，在同大综合楼监测点最大峰值达到0.15 mg／m3，与同为教学区的教一栋相差0.1 mg／m3。导致这一现象的原因是因为同大综合楼的上风侧有许多小吃摊位，两个高峰时间段正好是学生下课吃饭的时间，小吃摊位露天炒菜做饭，油烟及煤烟等导致PM10浓度升高。

图3 同大综合楼与教一栋对比

4 PM 10影响因素简析

孝感地处湖北省东北部，位于长江以北、江汉平原中部、汉水之东，属亚热带季风性气候，降雨量充沛，年均降雨量达到1112mm，地形上被鄂西山地和大洪山两山夹在中间，被大别山幕阜山脉阻挡，成为冷空气南下的通道［4］。这些因素都有利于PM10的降低。

由于近几年孝感城市迅速发展，建筑工地增多，施工单位未按要求，在没有任何遮盖措施的情况下将土方等裸露在大气中，导致大量施工粉尘。这些施工粉尘在有风条件下扩散到空气中导致PM10上升。

目前孝感市汽车保有量接近8万台，并以较快速度增长，大量的尾气排放尤其是汽车尾气中的NOX经过一系列的化学反应使PM10增加，导致空气质量下降。机动车行驶过程中在道路上形成地面扬尘，也是导致PM10增加的另一原因。

5 结语

（1）孝感市 PM10年均浓度为0.106mg／m3，略大于PM10年均浓度国家环境二级质量标准（0.1mg／m3），属轻度污染。

（2）在时间变化规律上，全年各月PM10的污染水平存在着明显的差异，PM10在1月、4月、10月达到峰值，7月、8月达到低谷，其他月份基本保持不变。

（3）4个不同功能区PM10只有交通区和工业区超标而文教区和住宅区属于合格，次序是工业区＞交通区＞文教区＞住宅区。

（4）孝感市PM10污染具有明显的多源性，是地面扬尘，燃油排放、工业排放，燃煤、二次转化和生物质燃烧共同作用的结果。

［1］陈向红.广州市可吸入颗粒物污染现状研究［J］.环境保护科学，2009，35（3）：4～6.

［2］程兴宏，徐祥德.北京地区PM10浓度空间分布特征的综合变分分析［J］.应用气象学报，2007，18（2）：165～171.

［3］环境保护部.HJ618－2011 2－2011环境空气PM10和PM2.5的测定重量法［S］.北京，环境保护部：2011.

［4］张 羽、牛生杰、于华英.湛江市PM10质量浓度变化特征及时频分析［J］.广东工业大学学报，2009，26（1）：68～73.