江北区大气中PM2.5的分布特征及来源解析

付萍+熊彦淇

摘 要：结合实际，针对江北区大气中PM2.5的分布特征及来源进行了探讨。

关键词：PM2.5；分布特征；来源

1 PM2.5概述

2013年初，我国中东部多地遭遇雾霾天气，能见度降低，空气污染严重。1月内，全国共出现了4次较大范围的雾霾天气过程，涉及到30个省（区、市）。持续的雾霾天气对交通、人类健康、大气能见度等造成了不同程度的影响，由于雾霾天气的主要危害来自于PM2.5，引发了人们对其越来越广泛的关注。

1.1 PM2.5的定义、组成及特性

大气颗粒物通常被分为粗颗粒物和细颗粒物两个类别。PM2.5属于细颗粒物，是指动力学当量直径≦2.5微米（μm）的颗粒物，可直接进入肺泡，又称可吸入肺颗粒物，是大气中最重要的污染物之一。

PM2.5的化学成分非常复杂，受其来源、粒径、所处气候条件等因素影响，主要包括无机元素、水溶性无机盐、有机物以及含碳组分等，除了各种污染源的一次排放外，还包括气态污染物经由复杂的大气光化学反应而形成的二次污染物。

1.2 PM2.5的来源

PM2.5主要来源于火力发电、工业生产、汽车尾气、物质燃烧、二次生成、道路扬尘等过程。PM2.5由直接排入空气中的一次微粒和空气中的气态污染物通过化学转化生成的二次微粒组成。在一次微粒中，尘土性微粒主要来源于道路、建筑和农业产生的扬尘，碳黑粒子主要来源于柴油发动机汽车、锅炉、废物焚烧、露天烧烤、火烧秸秆和居民烧柴等。二次粒子硫酸铵和硝酸铵的前体物SO2主要来源于燃煤锅炉和燃油锅炉，NOX主要来源于锅炉与机动车等。

1.3 PM2.5等大气颗粒物的粒径分布

大气颗粒物的粒径大小直接影响着大气颗粒物的排放特征、化学变化，以及大气中的迁移、传输和沉降过程，甚至包括大气颗粒物的物理化学性质等诸多方面；大气颗粒物在大气环境中通常以爱根核模态、积聚模态和粗粒子模态三种模态分布。

1.4 PM2.5对环境和健康的影响

1.4.1 PM2.5对大气能见度的影响。大气能见度降低，对飞机起飞、降落以及地面交通安全构成巨大的威胁。专家指出，PM2.5是导致大气能见度降低的罪魁祸首。能见度降低的主要原因是气体污染物和大气颗粒物对光的吸收和散射减弱了光信号，使物体和环境背景之间对比度降低。能见度与细颗粒物呈负相关关系，即颗粒物粒径越小对能见度的影响越明显。

1.4.2 PM2.5对人体健康的影响。大气颗粒物粒径的大小是决定其毒性的主要因素，国际标准组织指出粒径在2.4μm以下范围内的的大气颗粒物容易引起儿童和成人肺部疾病发病率升高，属于“高危险性”大气颗粒物，这个粒径范围与PM2.5的粒径划分界限很接近；此外，由于他们具有比较大的比表面积，故容易吸附有害元素及化合物，且粒径越小，越容易随呼吸通过鼻纤毛进入血液或沉积在肺部，细颗粒上吸附着的有害物质成分可以被人体有效的吸收从而进入到人体的血液中，使人罹患呼吸系统疾病或心脑血管疾病。

2 江北区PM2.5研究分析概况

江北区位于长江、嘉陵江交汇处北岸，东、南、西三面分别与巴南、南岸、渝中、沙坪坝四区隔江相望，北与渝北区相连。地貌大多为“坪”、“丘”、“谷”、“坝”，以浅丘陵为主，海拔为160-586米之间，地势东北高，西南低。区域属于中亚热带季风性湿润气候，初夏多雨、夏多伏旱、秋多绵雨、冬多云雾、湿度大、霜雪少、日照少、风力小、四季分明。

3 监测情况

3.1 点位设置

采样点位分别选取鸿恩寺、五宝镇、江北嘴和港城工业园区四个具有代表性的监测点位。

3.1.1 鸿恩寺监测点。鸿恩寺位于嘉陵江北岸，处重庆市江北区龙脊山，东接观音桥商圈，北接加州高密度住宅区，西临嘉华大桥，公园平均海拔350米，总占地面积1020亩。鸿恩寺是一个典型的山地公园，区内地形起伏较大，西北面为悬崖峭壁，南侧临江面为斜坡和台地地貌。站点东边主为占地移民居民住宅楼；南边为保利江上明珠住宅区；西边以洋房住宅区为主；北边为东原高密度住宅区。

3.1.2 五宝镇监测点。五宝镇位于重庆市江北区东端，地处长江北岸，三面环水，背靠明月山脉。东南与巴南区隔江相望，西与江北区鱼嘴、复壤接壤，北以御临河为界，与渝北区御临镇隔河相望，距江北区中心商圈观音桥约54公里。东面和南面主要居民住宅楼，西面为学校和行政中心，北面暂无居民楼。

3.1.3 江北嘴监测点。江北嘴位于重庆市江北区长江与嘉陵江交汇处，占地2.26平方公里，与渝中区朝天门、南岸区弹子石滨江地区隔江相望，随着东水门、千厮门大桥的贯通，江北嘴、解放碑、弹子石三大CBD将形成重庆市的“金三角”、“城市核心圈”。江北嘴中央商务区是中国中部地区及西部地区唯一的国家级战略金融中心，是中国内陆地区对外开放的门户和窗口，也是内陆地区唯一国家级新区 --两江新区的核心与龙头，除了承载金融中心的功能之外，还承载商业中心的功能。东边以住宅楼为主；南边为大剧院和科技馆；西边以商务区为主；北边为高密度住宅区。

3.2 监测结果及分析

3.2.1 鸿恩寺监测结果及分析。2013年10月22日至2013年11月21日，对观音桥街道鸿恩寺PM2.5浓度进行了连续一个月监测，2014年3月29日至4月8日进行了连续11天监测。

除2013年11月1日至10日时段的监测结果外，其它时段鸿恩寺PM2.5的浓度均偏高，未能达到《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准。主要原因可能是鸿恩寺四周还在建设过程中，扬尘污染比较大，另外四周主交通主干道，车辆多，汽车尾气影响也比较大。

3.2.2 五宝镇监测结果及分析。2014年3月29日至4月3日，对江北区五宝镇的PM2.5浓度进行连续6天监测。

五宝镇PM2.5的浓度六天的监测结果均达到了《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准。主要原因是五宝镇无工业区，地处偏远，人品密度较小，自然环境保持较好。

3.2.3 江北嘴监测结果及分析。2014年4月3日至4月8日，对江北嘴PM2.5浓度进行连续6天监测。

在监测期间，江北嘴的PM2.5浓度仅两天达到《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准，其余四天均未达到上述标准，且最高浓度达107.6μg/m3，超标1.54倍。主要原因可能是江北嘴作为国家级战略金融中心与商业中心，正处于大开发、大建设时期，扬尘对PM2.5的贡献较大，西边主干道车辆尾气也有一定影响。

4 江北区PM2.5总体质量浓度分布特征

根据监测结果分析，由于功能区不同、污染物来源不同、气象条件变化等因素影响，空气中PM2.5的浓度分布存在着时间、空间上的相应差异。

总体来说，污染源排放在一般情况下排放量比较稳定，基本不会发生很大幅度的变化，除非在特殊情况下发生改变，如事故型污染物泄露、特定节日中烟花爆竹的使用等，而各污染物浓度的变化可能主要是某些气象影响因素的变化所引起的。一般会影响污染物浓度的气象因素包括风速、温度和雨量等。温度和湿度的变化对PM2.5和水溶性离子组分的影响比较复杂。

5 展望

源头控制对于防治PM2.5污染尤为重要。我国PM2.5的研究工作起步较晚，研究的系统性和深度比发达国家尚有较大差距。应在全面认识PM2.5的污染特性及分布特征等的基础上，善用源解析的技术和手段，准确找出PM2.5的污染源头，从而有的放矢地提出PM2.5的源头削减措施，高效应对PM2.5区域复合型污染。

参考文献

[1]张吉洋，耿世彬.我国大气环境PM2.5来源、分布、危害现状分析[J].洁净与空调技术CC&AC，2014（1）：45-50.

[2]陈璐，赵东风，薛建良等.环境空气中PM2.5的分布特征及来源解析[J].现代化工，2013，33（9）：5-8.