大连市环境空气中PM2.5 污染特征分析

2022-03-14张明明阎守正冯诗婧范慧君

环境保护与循环经济 2022年1期

张明明阎守正冯诗婧范慧君

（辽宁省大连生态环境监测中心，辽宁大连 116000）

1 引言

PM2.5导致气候变化、危害人体健康，备受广大学者关注，开展了诸多研究［1-3］，研究领域涵盖PM2.5来源解析、变化特征、影响因素、作用危害等［4-7］。2013年国务院印发《大气污染防治行动计划》，在各方的积极努力下，大连市空气质量有所改善。2018 年大连市区6 项污染物浓度首次均符合国家空气质量二级标准（GB 3095—2012），但是由于区域污染传输和气象因素等不利条件叠加影响，仍有PM2.5重污染天气发生，部分区市县存在PM2.5超标情况，PM2.5还是影响大连市空气质量的主要污染物。本研究对比分析大连市PM2.5的时空变化特征，深入了解现阶段大连市环境空气中PM2.5污染情况，为PM2.5污染治理提供重要依据。

2 研究数据

本文运用大连市常规自动监测国控子站和市控子站数据。大连市区PM2.5浓度均值为10 个国控子站监测数据的平均数。

3 大连市PM2.5 时空变化特征

3.1 时间变化

3.1.1 日变化

大连市PM2.5浓度在07：00—09：00 出现早高峰，随后边界层抬升数值略有下降，17：00 开始浓度又升高，与傍晚边界层开始下降以及周边生活源、交通源和燃煤源排放有关。其中，普兰店区、瓦房店市、庄河市和花园口经济区日变化明显，说明该区域受本地源影响大，长海县比较清洁，PM2.5浓度最低且日变化不大，见图1。

图1 2018 年大连市PM2.5 日变化

3.1.2 月变化

由于污染源组成和气象条件的不同，PM2.5月变化特征存在地区性的差异。图2 是2018 年大连市PM2.5月变化。由图2 可见，各区域PM2.5月浓度都具有双峰型变化，2 月和11 月浓度高。按照国家空气质量二级标准评价，PM2.5月均值超标集中在1—3月和11 月，普兰店区、瓦房店市和庄河市PM2.5污染较重，非采暖期的PM2.5浓度均低于采暖期，其中普兰店区相差最明显，说明采暖燃煤排放导致PM2.5浓度升高。

图2 2018 年大连市PM2.5 月变化

3.1.3 年际变化

图3 为大连市PM2.5年际变化趋势。由图3 可知，2013—2018 年大连市区PM2.5年均浓度有下降趋势，仅在2014 年略有反弹，2018 年PM2.5年均浓度降低到30 μg/m3；其他区市县从2014 年开始监测PM2.5，普兰店区和长兴岛2015 年PM2.5浓度升高后又下降，其他区域均下降。参照大连统计年鉴数据（见表1），2014 年大连市工业废气和烟（粉）尘排放量较高，在2017 年降低到统计期间的较低水平。可见，加大工业源管控、减少废气排放对PM2.5浓度降低有明显的积极作用。

图3 2013—2018 年大连市PM2.5 年际变化

2013—2017 年大连市工业废气和烟（粉）尘排放量统计见表1。

表1 2013—2017 年大连市工业废气和烟（粉）尘排放量统计

3.2 空间变化

由于地形地貌、人口活动和污染源分布的不同，PM2.5具有独特的空间分布特征。大连市各区市县PM2.5具有中间浓度高，并向东西方向递减的分布特征，有两个PM2.5浓度高值中心。金普新区、普兰店区和瓦房店市交界区域为PM2.5污染主中心，市区的甘井子区PM2.5浓度也较高，是次中心。

3.3 重污染日评价

2018 年，大连市区出现1 d 重度污染（AQI＞200），首要污染物为PM2.5（以下简称PM2.5重污染日），主要是由于本地扩散条件较差叠加上游地区的污染传输影响。PM2.5重污染日主要集中在采暖期，这也是北方城市的普遍特性［8-9］，其中，普兰店区PM2.5重污染日最多，长海县未出现，详见表2。