中国主要城市春季PM2.5分布特征及其来源分析

韩瑞霞　刘伟豪　王森

摘要通过分析全国12个城市2014年春季（3～5月）PM2.5监测数据，得出不同地区春季PM2.5分布特征，及不同地区PM2.5主要来源；比较六大经济协作区、不同功能城市及几个典型城市间PM2.5分布的差异，并分析其原因，为制定改善空气质量的有效措施提供合理依据。

关键词春季；PM2.5；分布特征；来源

中图分类号S181.3文献标识码A文章编号0517-6611（2014）22-07608-06

随着经济的快速发展以及城市化进程的加速，环境污染问题日益严重，而大气污染已成为目前全球范围内主要的环境污染问题。造成大气污染的物质分为气溶胶和气态污染物两类，其中气溶胶粒子的大小、组成等都决定了其污染特征以及对环境和人体的危害程度。大部分有害元素及化合物都富集于细颗粒物（PM2.5）上，由于细颗粒物空气动力学当量直径小、比表面积大，因此在大气中的停留时间较长，并可通过呼吸道进入人体，甚至沉积在肺部，穿过肺泡进入血液[1]，对人体健康产生严重危害。同时，PM2.5也是造成能见度降低的最主要因素[2]。自20世纪70年代以来，科学家发现大气中的颗粒物能够影响太阳辐射和大气能见度，对全球气候效应有着重要影响，成为广泛关注的一个重要领域[3-4]。美国加州地区是进行细颗粒物研究最多的地方，研究结果表明：PM2.5质量浓度不仅取决于物理化学和地形条件等复杂因素，还与区域污染源排放的污染物及气象因素有关，且PM2.5呈现季节性变化规律，通常春秋高于夏季[5]。欧美及澳大利亚等国家已经出台了关于PM2.5的空气质量监测标准，并在颗粒物的源解析和空气质量模型等方面取得了大量研究成果[6]。

中国关于PM2.5的研究工作起步较晚，监测资料缺乏，与欧美等发达国家差距较大，所开展的研究都是局部的，主要集中在北京、广州、西安等大城市，缺乏系统性和连续性。近些年的工作主要是分析PM2.5与气象条件的关系。刘辉等的研究表明除污染源排放外，气象条件是影响大气PM2.5及其水溶性离子浓度的最重要因素之一[7]。樊文雁等观测分析了雾、霾、晴3种典型天气状况下，大气细粒子质量浓度垂直分布特点，得出雾天的细粒子主要来源于局地，连续晴天时细粒子明显被清除，而霾天细粒子污染则表现为时空分布非常均匀的城市群区域污染特征，且污染物不断积累[8]。由于气候及气象条件的影响，冬春季节PM2.5质量浓度高于夏季，尤其在北方地区，其采暖期为冬季到春季初，此期间PM2.5污染尤为突出。而春季同时包含了采暖期和非采暖期，其PM2.5分布特征尤其具有代表性，因此笔者在全国尺度上进行春季空气PM2.5的分布特征及其来源分析，对比了旅游、工业等不同功能城市及典型城市的空气PM2.5分布差异，并解析其来源，为具有不同污染特征的地区制定合理有效措施和控制大气污染提供科学的理论依据。

1试验方法

通过http：//www.tianqihoubao.com/aqi/、http：//www.cnpm25.cn、http：//www.tianqihoubao.com/lishi/index.html和http：//aqicn.org/city/all/等网站，收集12个所选取研究城市3～5月的PM2.5、AQI和PM10监测数据，以及天气状况，采用Excel、Origin等软件进行数据处理及相关分析。

我国按照AQI（空气质量指数）划分空气质量等级标准（表1），同时采用该标准进行结果分析。