江苏省某工业园区大气颗粒物污染特征及其影响因素分析

李雷+胡家富+魏斌+曹玉兰+李红+高亚军

摘要：于2013～2015年采用BAM-1020β射线衰减法粒状物质在线监测仪对江苏省某工业园区PM2.5、PM10进行了观测与分析。结果表明：PM2.5、PM10的年均值分别为70～73 μg/m3、106～131 μg/m3，呈逐年下降趋势。二者浓度每年均呈现冬季高，夏季低的特点；梅雨期二者浓度较其他月份平均浓度分别下降16.2%、13.8%。观测点西南、西西南、南东南、西方向上某些污染企业对PM2.5、PM10浓度变化的影响较大。

关键词：工业园区；PM2.5；PM10；污染特征

中图分类号：X511

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2017）6-0064-02

1 引言

随着城市工业园区建设进程的加快，社会各界对园区大气颗粒物的重视程度不断增强。目前针对城市大气颗粒物的浓度水平[1]、组分特征[2]、来源解析[3]、健康风险[4]等方面开展了较为深入的研究，对于改善环境空气质量发挥了积极作用。对于工业园区而言，特别是较长时间尺度下颗粒物污染特征的研究较少[5，6]。因此，开展工业园区大气颗粒物的研究对于提高园区环境管理水平具有重要的意义。

本文于2013～2015年期间对江苏省某工业园区大气颗粒物及气象要素进行了连续观测，分析了PM2.5、PM10的污染特征及其主要污染源，望能为该园区大气污染防治提供一定的科学依据。

2 实验部分

2.1 观测地点与观测时间

大气观测点布设在江苏省某工业园区中心位置，采样口距离地面高度约为10 m，观测点用于该工业园区大气颗粒物污染特征的研究，具有一定的代表性。时间为2013年1月1日～2015年12月31日。

2.2 观测仪器

利用美国Metone公司生产的BAM-1020β射线衰减法粒状物质监测仪在线监测大气PM2.5、PM10。仪器操作流程严格按照《环境空气质量自动监测技术规范》（HJ/T 193-2005）进行。同时利用VaisalaWXT520气象观测仪器对大气压、风向、风速、温度、相对湿度和降雨量等气象要素进行连续观测。

3 结果与讨论

3.1 年均浓度水平与变化特征

2013～2015年，PM2.5年均值分别为73、71、70 μg/m3，PM10年均值為131、122、106 μg/m3。二者年均值均呈现下降趋势，PM2.5下降4.1%，PM10降幅为19.1%，表明近年来该地实施的一系列环保措施已经在一定程度上有效减轻了大气颗粒物的污染状况。《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）指出工业区PM2.5、PM10年均浓度限值分别为35、70 μg/m3，因此，研究区PM2.5、PM10年均浓度处于相对较高水平。PM2.5与PM10浓度比值（PM2.5/PM10）依次为57.1%、60.3%、65.8%，表明可吸入颗粒物（PM10）中细粒子（PM2.5）的含量高于粗粒子（PM2.5-10）的含量，PM10大部分由 PM2.5构成。

3.2 季节浓度水平与变化特征

图1给出了PM2.5、PM10浓度季节变化情况，总体上二者浓度均呈现冬季高，夏季低的特点。PM2.5浓度最低值（43 μg/m3）出现在2013年夏季，最高值（113 μg/m3）出现在2013年冬季；PM10浓度最低值（87 μg/m3）出现在2015年夏季，最高值（173 μg/m3）出现在2013年冬季。这是由于冬季风速相对高于夏季，较容易致使地面扬尘增加，使得大气颗粒物浓度增加，并且冬季大气层稳定度较高，容易形成逆温现象，不利于污染物扩散。同时冬季降水稀少，对大气颗粒物的冲刷作用不明显。

3.3 气象因素的影响

3.3.1 降雨量

梅雨期（6～7月）PM2.5浓度（62 μg/m3）比其他月份（74 μg/m3）降低16.2%；PM10浓度（106 μg/m3）比其他月份（123 μg/m3）降低13.8%。梅雨期平均降雨量为231.2 mm，其他月份为178.1 mm。在降雨的作用下，颗粒物中的可溶物质可以溶解在水中，随雨水降到地面；另一方面降雨对大气颗粒物有一定的冲刷作用。

3.3.2 风向与风速

由图2得知，研究区主导风向为东东北风（20.1%）、东风（17.8%）、东东南风（11.9%）、东北风（11.4%），PM2.5、PM10浓度随风向的变化趋势基本一致。总体而言，PM2.5浓度在西西南风、西风、南东南风下较高，依次为97、94、91 μg/m3；PM10浓度在西南风、西西南风、南东南风、西风下较高，依次为173、167、166、151 μg/m3。在观测点西南、西西南、南东南、西等方向上存在某些大型石化、热电、钢铁等企业，可以推断PM2.5、PM10浓度随风向变化的特征与这些企业的排放有一定关系。此研究结果也为该区域实施大气颗粒物网格化监管提供一定的基础数据和科学依据。

4 结论

（1）2013～2015年研究区PM2.5年均值分别为73、71、70 μg/m3，PM10年均值为131、122、106 μg/m3，呈现逐年降低趋势，二者年均值处于相对较高水平。

（2）研究区PM2.5、PM10浓度每年均呈现冬季高，夏季低的特点。PM2.5最低值为43 μg/m3，最高值为113 μg/m3；PM10最低值为87 μg/m3，最高值为173 μg/m3。

（3）研究区梅雨期相较于其他月份PM2.5平均浓度降低16.2%，PM10降低13.8%。

（4）观测点西南、西西南、南东南、西方向上某些污染企业对研究区PM2.5、PM10浓度变化的影响较大。

参考文献：

[1]王黎佳，邵 科.杭州市大气颗粒物监测及现状分析[J].绿色科技，2016（16）：45～46，50.

[2]Zhao P S，Dong F，He D，et al.Characteristics of concentrations and chemical compositions for PM2.5 in the region of Beijing，Tianjin，and Hebei，China[J].Atmospheric Chemistry and Physics，2013，13（9）：4631～4644.

[3]林 瑜，叶芝祥，杨怀金，等.成都市西南郊区春季大气PM2.5的污染水平及来源解析[J].环境科学，2016，37（5）：1629～1638.

[4]张 恒，周自强，赵海燕，等.青奥会前后南京PM2.5重金属污染水平与健康风险评估[J].环境科学，2016，37（1）：28～34.

[5]张 进，程金平，许 谭，等.上海市某工业区大气颗粒物（PM10）中多环芳烃的来源和分布特征[J].环境化学，2007，26（5）：689～692.

[6]梁俊宁，刘 杰，陈 洁，等.陕西西部某工业园区采暖期大气降尘重金属特征[J].环境科学学报，2014，34（2）： 318～324.

[7]王黎佳，邵 科.杭州市大气颗粒物监测及现状分析[J].绿色科技，2016（16）.

[8]刘巍巍.浅谈大气颗粒物污染的危害及防治对策[J].绿色科技，2014（5）.

[9]王艳妮，王金乐.资阳市冬季高层建筑环境安全空气中可吸入颗粒物的污染特征[J].绿色科技，2014（8）