厦门PM10、PM2.5时间变化特征

赵丽娟厦门市环境监测中心站

厦门PM10、PM2.5时间变化特征

赵丽娟
厦门市环境监测中心站

利用厦门市国控环境空气质量自动监测站点2013—2015年PM10、PM2.5监测数据，深入分析了厦门市环境空气中PM10和PM2.5浓度的年、周、日变化特征。结果表明，厦门市PM10、PM2.5浓度具有单峰型年变化特征，10月至次年5月颗粒物（PM10、PM2.5）浓度较高，6月至9月浓度较低。PM10、PM2.5浓度变化未出现“周末效应”。PM10、PM2.5浓度具有单峰型日变化特征，尤以冬季日变化特征最为显著，PM10、PM2.5高浓度时段出现在7：00—12：00。不同月份PM2.5在PM10中的占比介于54%～73%之间，PM2.5/PM10比值7月最低，2月最高。PM2.5/PM10比值存在显著的双峰型日变化特征，峰值分别出现在04：00、14：00，谷值出现在10：00、19：00。

PM10，也称为可吸入颗粒物，是指环境空气中空气动力学当量直径≤10 mm的颗粒物；PM2.5，也称为细颗粒物，是指环境空气中空气动力学当量直径≤2.5 mm的颗粒物。PM10可以被人体吸入，沉积在呼吸道、肺泡等部位从而引发疾病，PM2.5可深入到细支气管和肺泡，研究表明城市空气中PM10、PM2.5浓度与呼吸器官疾病发病率、循环系统疾病死亡等诸多不利健康效应关系密切。

本文利用2013—2015年厦门市国控空气质量自动监测站点的监测数据，深入分析了PM10、PM2.5时间变化特征，对提升环境空气质量精细化预报水平、优化重污染天气削峰减排方案、指导公众绿色健康生活具有重要意义。

数据和方法

国家环境空气质量监测网在厦门建有4个自动监测站：鼓浪屿、洪文、湖里、溪东，其中溪东为清洁对照点。自2013年1月1日起，按照《环境空气质量标准》（GB3095-2012）要求开展SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3六项污染物浓度监测并实时向公众发布。

鼓浪屿和溪东PM10、PM2.5均采用TEOM 1405DF型微量振荡天平环境颗粒物监测仪采样监测，洪文PM10、湖里PM10和PM2.5均采用TEOM 1400型微量振荡天平环境颗粒物监测仪采样监测，洪文PM2.5采用SHARP 5030颗粒物同步混合监测仪采样监测。每天24h连续采样监测，每1h记录1次数据，仪器设备定期进行质量控制、校准、检查。

选取厦门市2013年1月1日—2015年12月31日的逐时PM10、PM2.5监测数据，根据《环境空气质量标准》（GB3095-2012）和《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ633-2012）进行统计。

图1 厦门市PM2.5/PM10年变化及日变化特征

结果与分析

PM10、PM2.5浓度年变化特征

厦门市PM10、PM2.5浓度具有明显的年变化特征，且变化规律基本一致，为单峰型变化特征，与银川等地变化特征相似。10月至次年5月颗粒物（PM10、PM2.5）浓度较高，PM10、PM2.5月均浓度最大值均出现在1月，分别为0.076 mg/m3和0.051 mg/m3。6月至9月浓度较低，PM10、PM2.5月均浓度最小值均出现在7月，分别为0.038 mg/m3和0.020 mg/m3。颗粒物浓度年变化规律主要受季风、大气稳定度、污染物区域性传输等因素影响。夏季颗粒物（PM10、PM2.5）低浓度的原因：一是厦门地处东南沿海，6—9月受偏南夏季风影响，气流主要来自于海面，海面大气中

PM10、PM2.5浓度很低，对大气污染物稀释效果显著；二是夏季大气稳定度低，大气垂直对流扩散条件好。冬、春、秋季颗粒物（PM10、PM2.5）高浓度的原因：一是大气层结稳定，逆温现象频发，大气垂直对流扩散条件差，近地层人类生产生活排放的大气污染物在逆温层下不断累积；二是受偏北冬季风影响，气流主要来自于陆地，大气中PM10、PM2.5背景浓度高；三是受冷空气活动影响，出现大范围、高浓度污染物区域性传输过程。2月厦门市PM10、PM2.5浓度均出现低值，主要是受到春节假期工业企业停产、外来人员返乡影响，工业源、交通源排放量下降所致。

PM10、PM2.5浓度周、日变化特征

厦门市PM10浓度存在周变化特征，但未出现与北京、上海等城市类似的“周末效应”，周一至周二PM10浓度最高、周五至周日次之、周三至周四最低。周一至周二PM10浓度日变化特征最为显著，周四PM10浓度日变化特征最不明显，周五、周日16：00—20：00有一弱峰值。厦门市PM2.5无规律性的周变化特征，未出现“周末效应”。

厦门市PM10、PM2.5浓度具有明显的单峰型日变化特征，冬季日变化特征最为显著。PM10、PM2.5高浓度时段出现在7：00—12：00，最高值均出现在09：00—10：00。日变化规律主要受海陆风、大气稳定度、污染物排放特征等因素影响。

PM2.5/PM10时间变化特征

厦门市不同月份PM2.5在PM10中的占比介于54%～73%之间，与北京、广州等城市的观测结果一致。PM2.5/PM10比值7月最低，2月最高。PM2.5/PM10比值存在显著的双峰型日变化特征，峰值分别出现在04：00、14：00，谷值出现在10：00、19：00（图1）。04：00峰值主要是由于夜间大气层结稳定，污染物在近地层累积；14：00峰值可能是由于午后太阳辐射很强，光化学反应较强，通过气粒转化产生大量的细颗粒物（PM2.5）。10：00、19：00谷值出现的可能原因是大气垂直扩散较强，PM2.5更易于输送到高空，地面监测的PM2.5/PM10减小。

结语

（1）厦门市PM10、PM2.5浓度具有单峰型年变化特征，且变化规律基本一致，PM10、PM2.5月均浓度最大值均出现在1月，最小值均出现在7月。

（2）厦门市PM10、PM2.5浓度具有单峰型日变化特征，冬季日变化特征最显著。PM10、PM2.5最高值均出现在09：00—10：00。

（3）厦门市PM10、PM2.5浓度未出现“周末效应”。

（4）厦门市不同月份PM2.5在PM10中的占比介于54%～73%之间，颗粒物主要来源为污染源排放。

（5）厦门市PM2.5/PM10比值7月最低，2月最高。PM2.5/PM10比值存在显著的双峰型日变化特征，峰值分别出现在04：00、14：00，谷值出现在10：00、19：00。