近4年安庆地区PM2.5时间分布特征及气象条件分析

大学、马山宾馆、安庆环保局、联富花园。研究过程中，将4个站点的逐小时、逐日资料进行平均，以4个站点PM2.5质量浓度的平均值作为该时次安庆地区的PM2.5质量浓度值。

2 结果与分析

2.1 PM2.5质量浓度变化特征

2.1.1 月变化特征 以每个月内所有天日平均值作为该月PM2.5质量浓度值，统计得出安庆地区的PM2.5质量浓度月变化特征，如图1所示。从图1可以看到，每年的6、7、8月这3个月是PM2.5质量浓度的低谷，PM2.5月平均浓度全部低于0.04mg/m3;而每年的12、1月这2个月是PM2.5质量浓度峰值，月均浓度普遍超过0.08mg/m3。由于冬春季节风速较大，导致地面扬尘增加，细颗粒物浓度升高，而且冬春季节温度较低，大气层结较稳定，易出现辐射逆温现象，这些都不利于PM2.5的扩散清除，使其浓度发生积累而增大。秋季秋高气爽，夏季空气温度湿度较高，湍流活动强，大气扩散条件好，对颗粒物都有良好的清除作用。值得关注的1个现象是，2015—2017年间的5月份，在1—4月PM2.5质量浓度逐渐下降的形势下，有1个小的峰值，通过调查，初步得出的结论是，2015—2017年5月安庆部分地区仍然有焚烧秸秆的现象，而在2018年相关部门加大了对于焚烧秸秆现象的治理工作，因此2018年5月PM2.5质量浓度未出现上升的现象。通过分析年际变化可以看出，2015—2017年，PM2.5质量浓度逐年上升，2018年有显著下降，浓度已经低于2015年。说明近年来安庆地区对于PM2.5的防治工作在2018年有了明显的效果。

2.1.2 小时变化特征 根据安庆地区的温度变化，将每年的3—5月为春季，6—8月为夏季，9—11月为秋季，12—2月为冬季。通过统计不同季节PM2.5的质量浓度的小时平均值，制作出安庆地区不同季节PM2.5的质量浓度日变化曲线，如图2所示。在夏季，由于PM2.5质量浓度整体偏小，因此PM2.5质量浓度的小时变化不显著，除此之外，其他季节PM2.5质量浓度随时间推移呈峰谷型变化，每天的PM2.5质量浓度在下午16—17时最低，每天的峰值有2个时次，一次是在夜间22时至凌晨2时，另一次是在上午10—11时。2个高峰分别出现在上午和夜间，这主要与人为活动以及气象条件有关[16-18]。上午日出之后，人类活动增加，汽车尾气增多，与大气光化学反应活跃，产生大量PM2.5导致浓度上升，另外太阳刚刚升起时大气层结还十分稳定，PM2.5不易扩散，因而形成了10—11时的峰值。下午太阳辐射增强，地面温度升高，大气稳定度减弱，湍流运动增强，热力对流旺盛，空气扩散能力强，有利于污染物扩散迁移，使得PM2.5质量浓度开始下降，导致下午出现了1次低谷。夜间地面温度降低，有逆温层，不利于PM2.5质量浓度的扩散，形成了1个峰值。

2.2 PM2.5质量浓度与气象条件的关系 研究表明，细颗粒物PM2.5的化学组成及来源非常复杂，在空气中的质量浓度除受到源排放、受体点与污染源的距离影响外，还与气象条件密切相关。

2.2.1 PM2.5质量浓度与降水的关系 将小时降水分别划分为：无降水、0～1.9mm、2.0～4.9mm、>4.9mm等4个级别，分别统计不同季节中4个级别相对应的该小时PM2.5质量浓度平均值，结果如图3所示。从图3可以看出，降水对于PM2.5的清除效果非常顯著，只要该小时内有降水，PM2.5质量浓度就有明显的降低，而在大部分情况下，随着小时降水量的增加，PM2.5质量浓度有所降低，但是降低的幅度较小。在冬季，小时降水达到5.0mm时，PM2.5质量浓度有大幅度降低，这是由于冬季PM2.5质量浓度较大，更大的降水对污染物的清除效果更为显著。

2.2.2 PM2.5质量浓度与风速的关系 从上述结果看出，降水对于污染物具有明显的清除作用，因此，统计PM2.5质量浓度与风速的关系时，首先去除有降水的时间段，只统计了当前小时无降水情况下，小时整点10min平均风速与该小时PM2.5质量浓度之间的关系，如图4所示。可见，总体来说，小时平均风为1级风时，PM2.5质量浓度最高，说明1级风对于污染物的清除作用比较有限，反而会增大细颗粒物的质量浓度，之后随着小时平均风速的逐渐增加，PM2.5质量浓度逐渐降低，从分季节的统计结果中可以看出，除了冬季，其余各个季节，小时平均风速在1级风以上时，与PM2.5质量浓度都有明显的负相关性，而在冬季，小时平均风速达到5级时，PM2.5质量浓度快速上升。经过分析，这是由于冬季PM2.5基础值较高，同时冷空气相对频繁，在冷空气影响本市前，大气处于静稳状态，PM2.5质量浓度较高，当冷空气影响时风速增大，但PM2.5质量浓度也有一个增大的过程，说明冬季时受冷空气影响，风速增大，PM2.5质量浓度并不减小，而是一个先增大后减小的过程。这一现象说明冬季冷空气把北方的污染输送到南方，导致在冬季风速对PM2.5质量浓度影响呈现风速大而PM2.5质量浓度也高的现象。也有研究认为，这是因为风速过大时，大风会卷起途径地带及本地的粉尘颗粒，使污染物浓度升高[19]。

2.2.3 PM2.5质量浓度与能见度的关系 统计安庆国家气象观测站的逐小时能见度及其相应时次的PM2.5小时平均质量浓度，对其相关性进行分析，结果如图5所示。从图5可以看出，PM2.5的质量浓度对大气的水平能见度有明显的影响，随着PM2.5质量浓度上升，大气水平能见度呈下降的趋势，能见度在1～4km时，PM2.5质量浓度最高，当能见度低于1km时，PM2.5质量浓度反而有明显下降。这是由于有时在降水天气快结束时会有水雾的出现，能见度相对较低，而受到降水的影响，这种情况下PM2.5质量浓度是比较低的。

3 结论

（1）2018年，安庆市的PM2.5平均质量浓度相比于前3年有明显的降低。每年的12、12月是PM2.5质量浓度峰值，月均浓度最高，夏季PM2.5平均浓度最低。PM2.5质量浓度在每天内呈峰谷型变化，2个高峰分别出现在上午和夜间，1个低谷出现在下午17时左右，冬季日变化最明显，夏季不明显。

（2）降水对于PM2.5的清楚效果非常显著，只要该小时内有超过0.1mm的降水，PM2.5质量浓度有明显的降低，而在大部分情况下，随着小时降水量的增加，PM2.5质量浓度有所降低，但是降低的幅度较小。

（3）PM2.5质量浓度与风速的关系比较复杂，小时平均风速为1级时，PM2.5质量浓度最高，说明1级风对于污染物的清除作用比较有限，反而会增大细颗粒物的质量浓度，之后随着小时平均风速的逐渐增加，PM2.5质量浓度逐渐降低。在冬季，冷空气把北方的污染输送到南方，导致在冬季风速对PM2.5质量浓度影响呈现风速大而PM2.5质量浓度也高的现象。

（4）不同能见度水平条件下环境空气中的PM2.5的质量浓度不同，随着PM2.5质量浓度上升，能见度水平呈下降的趋势。能见度在1000～4000m时，PM2.5质量浓度最高;受到水雾的影响，当能见度低于1000m时，PM2.5质量浓度明显下降。

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（责编：张宏民）