郑美玲(宁波市北仑区环境保护局 浙江 宁波 315800)

北仑区域不同粒径颗粒物的污染水平研究

郑美玲(宁波市北仑区环境保护局 浙江 宁波 315800)

利用北仑区域内2011年至2015年PM10和PM2.5两种不同粒径的颗粒物的监测数据，对这两种颗粒物的浓度水平、浓度分布和粒径分布特征进行了研究，结果表明，2011年至2015年PM10和PM2.5的浓度水平均有了一定程度的下降，但是PM2.5下降趋势较缓；PM10和PM2.5的浓度均呈现了对数正态分布；PM2.5/PM10的比例大致在60％左右，但是不同季节存在一定的差异。

PM10；PM2.5；污染水平

1 引言

近年来大气污染已经成为政府和老百姓越来越关注的问题，而空气污染中一些颗粒物(包括PM10和PM2.5)的浓度水平已经成为衡量一个城市环境空气质量优劣的一个重要指标，因为其不仅对人体健康有直接的危害，而且对能见度产生显著的影响。随着2012年PM2.5成为国家环境空气监测的一项常规项目，国内对于不同粒径的颗粒物的污染水平的研究正在走向深入化。北仑区作为一个浙江省内经济发展水平较高的经济技术开发区，区域内集中了北仑电厂、宁波钢铁厂、台塑台化、吉利汽车、申洲公司、逸盛石化、亚洲浆纸等在内的众多大型企业，其区域内颗粒物的污染水平，是区域领导和老百姓关注的重点，也是值得深入研究的课题。以2011年至2015年北仑区域内的PM10和PM2.5的监测数据为依据，对PM2.5和PM10两种粒径的颗粒物从浓度总体水平、浓度分布和粒径分布三个方面对其进行了探讨和研究，并得出了一些规律，供北仑区域颗粒物污染控制提供参考。

2 近几年的颗粒物总体水平情况

图1给出了2011年至2015年5年内PM10和PM2.5的浓度变化情况(2013年由于气象因素，全年颗粒物浓度反而有所升高)，从图中可以看出，PM10的浓度从2011年至2015年出现了明显的阶梯式下降，浓度从2011年的84μg/m3下降至了2015年的66μg/m3，下降了21.4％，而PM2.5的浓度虽与PM10有同样的下降趋势，但是趋势较缓，浓度从2011年的42μg/m3下降到39μg/m3，下降幅度为7.1％，从这一变化趋势上可以看出，颗粒物总体上已经得到了有效控制，但是细颗粒物的控制收效甚微，浓度的消减已经遇到了一定的瓶颈，这与PM10和PM2.5的来源存在一定差异有关，即PM10大部分来源污染物的一次排放，而PM2.5不仅有污染物的一次排放，而且还有很大一部分，甚至是大部分来自于二次污染物，这些二次污染物包括了硫酸盐，硝酸盐，有机物等等〕，因此要想控制PM2.5难度要比控制PM10大的多。

图1 2011年至2015年北仑城区颗粒物浓度变化情况

3 颗粒物的浓度分布情况

从图2和图3中可以看出，不管是PM10还是PM2.5的数据分布均呈现了一种对数正态分布的特征，PM10的最大频数出现在40-60 μg/m3，该浓度范围接近占所有数据的30％左右；而PM2.5的最大频数出现在20-40 μg/m3，该浓度范围接近占所有数据的40％左右。此外，从总体的浓度数据分布区间来看，PM10数据大部分都分布在40-120μg/m3之间，这一部分的数据量占了所有数据的80％以上，而PM2.5的数据大部分都分布在20-60 μg/m3之间，这部分的数据也占了所有数据量的80％以上。以上的分析表明，虽然不同月份的数据差异较大，但是从全年来看，大部分的数据都在一个固定的且较小的区间之内，这对于预测浓度和评估污染水平是有利的。

图2 可吸入颗粒物(PM10)分布图

图3 细颗粒物(PM2.5)数据分布图

4 颗粒物的粒径分布情况

从表1的2011年至2015年的PM2.5/PM10的比例来看，除了2011年比例为50％外，2012年开始其比例基本都保持在60％左右，2011年可能由于受到几次北方沙尘暴的输送，导致PM10浓度升高较多，但是对PM2.5影响相对较少所致。另外，从图4可以看到，PM10和PM2.5的浓度随着月份的变化有着较好的一致性，说明其主要污染源存在很大类似性，而包贞等人对于杭州市PM10和PM2.5的来源解析研究表明，常规颗粒物污染源扬尘、煤烟尘、建筑水泥尘对PM2.5的贡献率要明显比PM10低，而机动车尾气尘、硫酸盐、硝酸盐和燃油尘对PM2.5的贡献率较高，这一结论也进一步解释了为何杭州市的PM2.5/PM10的比例达到了0.7，要明显高于我区，即主要因为我区的颗粒物的很大一部分是来自于众多的临港大工业，而相比于杭州机动车的密度，我区的机动车密度要明显低的多。

为了进一步研究不同月份之间ρ值的变化规律情况，图4给出了从1月份到12月份PM2.5、PM10的浓度变化和比值ρ值变化的趋势图，首先从浓度变化的趋势来看，PM10和PM2.5均呈现了一个V字形，即由于受到扩散条件等因素的影响，夏季的两者的浓度均处于一个较低值，显然，PM2.5在夏季的下降幅度相比于PM10要小，这一特征也导致了两者的比值ρ值与浓度变化规律相反呈现出了一个Λ字形，该值的最高点在8月份，达到了0.783，而12月份则达到了最低点0.452，这一变化规律特征主要是因为夏季虽然扩散好，污染物浓度相对较低，但是由于PM2.5受到湿度的影响较大，即PM2.5的浓度与相对湿度在一定范围内存在着一定的正相关性，而夏季往往空气中湿度较大，从而使得PM2.5在夏季浓度下降相比于PM10要小得多。

表1 2011年至2015年PM2.5/PM10比例

图4 不同月份的PM 2.5与PM 10浓度及ρ值变化趋势图

5 结论

通过研究北仑区域内的PM10和PM2.5的浓度情况，可以得出以下几点结论：

(1)2011年至2015年PM10和PM2.5浓度均得到了一定的控制，但是PM2.5浓度控制由于其大部分来源为二次源，控制遇到较大瓶颈。

(2)PM2.5和PM10浓度的80％都分布在20-60μg/m3和40-120μg/m3的区间，两者的最大频数分布区间分别为20-40μg/m3和40-60 μg/m3。

(3)全年1-12月份的PM2.5/PM10的比值分布规律为两头低，中间高，呈现一个Λ字形。

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〔3〕岳玎利，谢敏，周炎等.环境空气质量新标准对珠三角区域站空气质量评价的影响〔J〕.中国环境监测，2013，29(5)：38-42.

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〔5〕包贞，冯银厂，焦荔等.杭州市大气PM2.5和PM10污染特征及来源解析〔J〕.中国环境监测，2010，26(2)：44-48.

Study on the Pollution Level of Different Size Particles in BeiLun District

ZhengMeiling(Environmental Protection Bureau of BeiLun District Ningbo ZheJiang 315800)

We analysed monitoring data of PM10and PM2.5of BeiLun district from 2011 to 2015 and studied concentration distribution and particle size distribution of them.The result showed that concentration levels of PM10and PM2.5had a certain degree of decline from 2011 to 2015，but decreased trend of PM2.5was slower.Concentration of PM10and PM2.5all showed lognormal distribution.Ratios of PM2.5and PM10were around 60％which existing some differences in different seasons.

PM10PM2.5Pollution level

X831

A

1674-263X(2016)02-0058-03

2016-05-24

郑美玲(1982-)女，本科，工程师，主要从事环境保护工作。