龙其霖，王玉升

(德州邦达工程咨询有限公司，山东 德州 253023)

PM2.5指的是大气中直径小于2.5μm的细颗粒物，PM2.5不仅会造成雾霾天气，吸入后还导致多种健康危害，是评价空气质量的重要指标。国外对于颗粒物的研究进行的较早，其中以美国对于PM2.5的研究开展的最早，也最为深入。1997年美国EPA首次颁布了细颗粒物的空气质量标准，年均值为0.015mg/m3，日均值为0.065mg/m3[1]。中国对于PM2.5颗粒物的研究起步相对较晚，对 PM2.5 的监测相对滞后，国内率先开展PM2.5 监测的城市有广州、武汉、兰州和重庆[2-5]，我国在2012年将其作为常规指标进行监测。本文研究的主要目的是根据区域变化特征，季节特征及其日变化特征，提出对德州市PM2.5污染防治的对策。

1 研究方法、内容

1.1 研究方法

图1 德州市监测点分布示意图

本研究根据德州市环境保护监测中心站提供的监测点信息，选取了德州市的监理站，监测站，黑马集团，儿童乐园，华宇技校，双一集团六个监测点。监测点信息及位置分布见示意图1。

1.2 研究内容

(1)德州市PM2.5的区域性变化特征。

(2)德州市PM2.5的季节性变化特征。

(3)德州市PM2.5的日变化特征。

2 研究结果与分析

2.1 PM2.5污染的区域分布特征

根据2013年度的监测数据，得出德州市六个监测点的PM2.5的年平均浓度值(图2)：双一集团>监测站>监理站>儿童乐园>黑马集团>华宇技校。根据山东省关于PM2.5的评价标准表2所示。

图2 德州市PM2.5的年平均浓度值表2 山东省对PM2.5的等级划分

mg/m3

由图2可见，PM2.5浓度从高到低依次为:双一集团0.155mg/m3，监测站0.146 mg/m3，监理站0.138 mg/m3，儿童乐园0.132 mg/m3，黑马集团0.130 mg/m3，华宇技校0.127 mg/m3。德州市全年PM2.5平均浓度都超过0.12mg/m3，是中度污染，甚至还有重度污染。从监测数据看，经济技术开发区的数据较为乐观，其次是德城区，双一监测点的污染最为严重。

德州雾霾污染的区域性特征表现在两个方面:一方面是全国雾霾污染严重的区域比较集 中，工业区污染源密集,能源消耗量和污染物排放量都很大，PM2.5污染最严重。另一方面是雾霾的跨区域影响显著，受到大气环流等气象学因素的影响，以及随着区域经济一体化的发展以及大城市规模的不断扩张，雾霾污染物在相邻省份及城市之间扩散的现象愈发明显。

2.2 PM2.5污染的季节变化特征

图3 德州市PM2.5的质量浓度年变化

对PM2.5的统计结果表明，1月份平均质量浓度最高，6个监测点分别达到了0.266mg/m3、0.233 mg/m3、0.241 mg/m3、0.259 mg/m3、0.248 mg/m3、0.260 mg/m3。由图3我们可以清楚看出，PM2.5的浓度呈冬春季高，夏季低的趋势。月浓度最高值出现在冬春季节的1月、2月和3月，低值出现在夏季的7月、8月。

德州冬季PM2.5的平均浓度最高，秋季与春季次之，夏季平均浓度最低。夏季PM2.5的来源相对比较单一，主要为机动车排放，因此夏季PM2.5质量浓度相对其它季节较低。夏季天气炎热，而且较频繁的降雨及大风天气，有利于PM2.5的扩散和清除，因而一年中夏季的PM2.5浓度最低。虽然夏季的平均浓度最低，但是从图上我们可以看出在6月夏初的时候PM2.5的浓度较高。由于每年的5月下旬 到6月上旬是中国冬小麦收获时期，农民对秸秆进行焚烧向大气排放大量空气污染物，使得空气质量遭遇突变。秋季受极地大陆气团影响，降水减少，多秋高气爽天气，PM2.5浓度相对较低。春季PM2.5主要来自北方沙尘，德州的春季多大风天气，使得地表扬尘进入空气中形成一定范围的颗粒物，所以早春3月PM2.5的浓度较高。

德州冬季出现最高值的主要原因有两个：一是本地污染物排放浓度高、强度大，包括采暖期燃煤量显著升高，地面附近灰尘、汽车尾气难以扩散稀释，导致PM2.5及其前体物(二氧化硫、氮氧化物、VOCs等)的排放量增加；二是气象条件不利于大气污染物扩散，冬季寒冷干燥，气压稳定，风力微弱，是全年降水最少的季节，地面逆温频率的增加使污染物在近地层不断积累，导致一次排放和二次转化成的PM2.5在近地面大气中逐渐累积，达到高浓度水平。

PM2.5的浓度在冬季最高，在夏季最低，反映冬季采暖燃烧源对细颗粒物的贡献较大，而春季频繁发生的沙尘天气则对粗颗粒物的贡献较大。

2.3 PM2.5污染的日变化特征

本文研究德州市PM2.5的日变化，分为两个时间段的，一个是1月份的日变化，一个是7月份的日变化。本文选择了2013年1月份31天从0点到24点的4464个数据，计算同一个时刻的PM2.5的检测值求平均值，得出德州市的1月份与7月份PM2.5的日均变化，如图4、图5所示。

图4 德州市1月份PM2.5浓度的日均变化

由图可见，在不同时间段监测到PM2.5浓度值是不同的。1月份的污染比较严重，PM2.5浓度波动比较小，但是我们也能看出在早上8时到10时PM2.5的浓度是升高的。7月份的变化呈现双峰模式，也是早上8时到10时升高，下午6时到8时浓度升高。除了特殊天气外，一般早晚两个时段的PM2.5浓度比较高，午后最低。通常而言，每天上午的8时到10时，下午的6时到晚上8时，这正是每天上下班的高峰期，汽车尾气排放量大，市民活动频繁，是导致这两个时段空气中PM2.5数值最高的原因之一。

图5 德州市7月份PM2.5的日均变化

3 对策研究

防治PM2.5污染,控制PM2.5污染排放是改善空气质量的根本措施,其主要途径有：

(1)优化能源结构，提高清洁能源利用普及率；

(2)加强机动车管理，减少机动车排放尾气；

(3)减少扬尘；

(4)提高城市绿化率，增强绿地对 PM2.5 的吸附作用；

(5)加强对雾霾治理的立法以及执法。

4 结论与展望

通过对德州市PM2.5的研究得到以下结论:

(1)德州市细颗粒物PM2.5的质量浓度存在明显的时间变化，说明PM2.5质量浓度受季节变化影响较大。

(2)PM2.5污染过程大致呈现锯齿型的分布特征，一天中PM2.5浓度大致呈现早晚两个峰值，属于上下班高峰期，所以汽车尾气的排放也是影响PM2.5浓度的重要因素。

(3)德州6个监测点中，浓度变化基本保持一致，但是双一集团最高，华宇技校最低，说明工业集中的地方PM2.5浓度越高。

(4)德州市冬春季节污染浓度高于夏秋季节，采暖季节燃煤量对PM2.5浓度影响非常大。夏季的雨水对PM2.5有冲刷作用，大气条件有利于PM2.5的扩散。

通过源头控制污染，通过对燃煤、露天燃烧、扬尘等多反面的控制，减少PM2.5的排放。加强雾霾治理的立法执法，完善有关于这方面的法律体系，一定能够迎来蓝天白云。