珠三角区域PM2.5浓度特征及时空变化规律

张 莹，赵 燕

（广东省环境监测中心 大气环境监测科，广东 广州 510308）

珠三角区域PM2.5浓度特征及时空变化规律

张 莹，赵 燕

（广东省环境监测中心 大气环境监测科，广东 广州 510308）

在统一仪器设备和参数设置的条件下开展珠三角区域PM2.5浓度监测，分析珠三角区域PM2.5时空变化，研究结果表明，珠三角区域PM2.5平均浓度总体分布为西部高，中部和南部中等，北部和东部低。其中，南部PM2.5浓度水平随季节变化明显。

PM2.5；时空变化；珠三角；监测周期

1 观测区域概况

采用统一的PM2.5自动监测仪器，并设置相同的参数，分别在广东省大气超级站、磨碟沙、万顷沙、天湖、竹洞、端芬、西角、金果湾共8个区域站点开展为期1年的监测实验，监测周期为2015-01-01—2015-12-31，每日采样时间为0：00—23：00。各站点概况如表1所示。

表1 监测站点概况

2 浓度数据与结果分析

2.1 珠三角区域PM2.5浓度日变化特征

根据相关研究表明，大中城市PM2.5浓度的日变化规律基本呈现双峰值分布特征，通常情况下，小时浓度的2个峰值对应早晚上下班出行高峰期，但峰值出现的时间、2个峰值的相对大小会有一定的差异性，而浓度低值则一般出现在午后的时间段。本研究关于2个峰值出现时间的研究结论与相关研究结果基本一致。万顷沙、天湖、竹洞为单峰分布，万顷沙和竹洞峰值集中在每日9：00—11：00，天湖峰值集中在19：00—21：00，这4个单峰值站点都位于广州市，万顷沙和竹洞属于城区站，PM2.5浓度呈现日间较高，夜间较低的变化趋势，可能与日间太阳辐射较强、有利于二次细颗粒物生成有关。天湖属于郊区站，PM2.5浓度变化多为夜间略高于白天，呈现出边界层变化的影响较为明显的特点。研究结果与Zhao X J等人（2009）研究结论“北京郊区的PM2.5浓度日变化规律为单峰分布，最小值和最大值分别出现在10：00和19：00，与城区不同”基本一致。

无论是单峰值站点，还是双峰值站点，其PM2.5浓度日变化最高峰值和最低浓度值出现时间相对集中。从珠三角各站点平均结果可以看出，区域PM2.5浓度日变化呈现双峰分布特点，峰值分别为10：00和21：00，且晚上峰值比早上峰值浓度高，21：00为全天最高峰值，而最低浓度值则出现在5：00，具体如图1所示。

分季节对PM2.5浓度日变化规律进行分析，春季为2月、3月、4月，夏季为5月、6月、7月，秋季为8月、9月、10月，冬季为11月、12月、1月。珠三角平均结果4季PM2.5浓度日变化均呈现双峰分布规律，早上峰值出现时间夏季较早，冬季较晚，夏季早高峰出现在9：00，春秋二季早高峰均出现在10：00，冬季早高峰出现在11：00；晚上峰值出现时间春季较早，晚高峰春季出现在20：00，夏秋冬三季出现在21：00.

图1 各站点PM2.5浓度日变化

2.2 珠三角区域PM2.5浓度季节变化特征

统计2015年各月平均气温、降雨量和各站点PM2.5浓度，各站点呈现一致的变化规律。磨碟沙、万顷沙、竹洞3个站点PM2.5浓度最高月为1月，天湖、端芬、超级站、西角、金果湾5个站点PM2.5浓度最高月为2月。各站点PM2.5浓度高值集中在1月和2月，为全年气温较低，降雨量偏少的月份，珠三角地区盛行偏北风，气候温暖干燥，大气层结构稳定，气象条件不利于污染物扩散，各站点PM2.5浓度相对较高。磨碟沙、万顷沙、竹洞、端芬、超级站、西角、金果湾7个站点PM2.5浓度最低月为6月，天湖、竹洞两个站点PM2.5浓度最低月为5月。5月和6月为气温较高的时间段，且是降雨量偏多的月份，珠三角地区盛行偏南风，且5月和6月共受到4个台风影响，气象条件有利于污染物扩散，各站点PM2.5浓度相对较低。综合而言，在高温多雨的月份，PM2.5浓度较低；低温少雨的月份，PM2.5浓度较高。同时，还因为PM2.5排放量在气温较低的冬季有所增加，且冬季气象条件不利于扩散，导致高污染。夏季的气象条件有助于PM2.5扩散，且降水量大，浓度较低。

对本研究结果分为4个季节进行统计，所有站点PM2.5浓度呈现明显一致的季节特征，冬季浓度最高，夏季浓度最低，4个季节浓度变化规律为冬季＞秋季＞春季＞夏季，与岳玎利（2014）基于珠三角大气超级站的研究结果一致。各站点冬季PM2.5浓度为夏季的1.6倍（天湖）～3.1倍（端芬），平均为2倍，低于昌晶亮（2015）冬季是夏季浓度3倍的结果。磨碟沙、万顷沙、端芬、超级站4个站点倍数在平均值以上，天湖、竹洞、西角、金果湾4个站点倍数在平均值以下。8个站点平均结果也呈现一致的变化特征，PM2.5季节浓度变化规律为冬季＞秋季＞春季＞夏季，显示PM2.5污染在秋冬季节比春夏季节严重。

2.3 珠三角地区PM2.5区域分布特征

采用反距离权重插值法分析PM2.5平均浓度区域分布特征，从2015年各区域站点PM2.5平均浓度分布可以看出，在珠三角西北部的竹洞、位于珠三角偏西部的区域性受体站超级站浓度相当，处于较高浓度水平；在珠三角中部的磨碟沙、南部的万顷沙、东北部的西角3个站点浓度相当，处于中等浓度水平；在珠三角北部的天湖、西南部的端芬、东部的金果湾浓度相当，处于较低水平。珠三角区域PM2.5平均浓度总体分布为西部高，中部和南部中等，北部和东部低。从2015年各月各区域站点PM2.5平均浓度分布可以看出，每月的浓度高值基本集中于珠三角西北部的竹洞和位于珠三角偏西部的区域性受体站超级站，10月、11月、12月次高值出现在珠三角南部的万顷沙；每月浓度低值基本集中于珠三角北部的天湖、西南部的端芬、东部的金果湾，5月、6月、7月次低值出现在珠三角南部的万顷沙；PM2.5区域分布特征与年均浓度的分布特点基本一致。

3 结束语

珠三角各区域站点平均结果显示，区域PM2.5浓度日变化呈现双峰分布特点，峰值分别为10：00和21：00，且晚上峰值比早上峰值浓度高，21：00为全天最高峰值，而最低浓度值则出现在5：00。具体各站点变化规律略有不同。PM2.5浓度月变化与降雨量呈现负相关规律，与小风日数呈现正相关规律，珠三角PM2.5季节浓度变化特征为冬季＞秋季＞春季＞夏季，春夏季节浓度低，秋冬季节浓度高。珠三角区域PM2.5平均浓度空间分布为西部高，中部和南部中等，北部和东部低，其中，南部PM2.5浓度水平随季节变化明显。

［1］岳玎利，钟流举，谢敏，等.广东不同环境大气污染特性比较［J］.环境监控与预警，2015，5（07）.

［2］赵晨曦，王云琦，王玉杰，等.北京地区冬春PM2.5和PM10污染水平时空分布及其与气象条件的关系［J］.环境科学，2014，35（02）.

［3］王占山，李云婷，陈添，等.2013年北京市PM2.5的时空分布［J］.地理学报，2015，70（01）.

［4］岳玎利，钟流举，张涛，等.珠三角地区大气 PM2.5理化特性季节规律与成因［J］.环境污染与防治，2015，37（04）.

〔编辑：张思楠〕

TQ

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.13.138

2095-6835（2017）13-0138-02

张莹（1985—），女，工程师，从事大气环境监测与管理工作。