2013－2016年珠三角顆粒物變化趨勢分析

陳雪芬劉方舟

（1．廣東省環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東 廣州 510655；2．廣州萬清環(huán)保科技有限公司，廣東 廣州510655）

2013－2016年珠三角顆粒物變化趨勢分析

陳雪芬1劉方舟2

（1．廣東省環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣東 廣州 510655；2．廣州萬清環(huán)保科技有限公司，廣東 廣州510655）

利用2013－2016年珠三角地區(qū)的PM2.5和PM10顆粒物的監(jiān)測結(jié)果，初步探析珠三角地區(qū)顆粒物的變化趨勢及與其它污染物之間的相關(guān)性。

珠三角；顆粒物；時空分布；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；能源結(jié)構(gòu)

地處亞熱帶的珠江三角洲地區(qū)，擁有宜人的亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，終年高溫，降水豐沛，看上去總是郁郁蔥蔥、繁花似錦。但隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，加快了城市化速度，城市密集成群，污染源眾多，造成污染物不易擴散，同時也把很多城市連接成污染關(guān)聯(lián)度越來越密切的整體,成為國內(nèi)霧霾污染較為嚴(yán)重的地區(qū)之一。近年來，珠三角區(qū)域大氣污染防治機制的建立、一系列的治理措施下，顆粒物污染狀況有了明顯好轉(zhuǎn)。本文通過對近幾年珠三角地區(qū)顆粒物的時間和空間變化進行分析，揭示其時空分布特征，為大氣污染防治提供一定的科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

1 數(shù)據(jù)來源和分析方法

本文PM2.5和PM10月平均濃度數(shù)據(jù)來源于廣東省環(huán)境保護公眾網(wǎng)“廣東省環(huán)境信息綜合發(fā)布平臺”所采集各地的日平均濃度求平均所得；由于數(shù)據(jù)采集時段不是以每個自然天為單位，所以平均濃度與官方發(fā)布結(jié)果稍有偏差，但結(jié)果基本能反映該天污染物排放情況；年平均濃度來源于各市和廣東省《環(huán)境狀況公報》。

通過對2013和2014年珠三角區(qū)域月平均濃度，分析珠三角地區(qū)顆粒物的月和季節(jié)變化規(guī)律；通過分析2013至2016年的年平均濃度，分析顆粒物的濃度變化特征；根據(jù)不同城市2013至2016年各市顆粒物的年平均濃度分析珠三角地區(qū)顆粒物的空間分布特征；以及分析顆粒物的粒徑分布特征及與其他污染的相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 時間變化特征

2.1.1 月變化與季節(jié)變化特征

圖1 2013和2014年顆粒物月平均濃度顯示，在這兩年里顆粒物濃度最高月份主要出現(xiàn)在1～3月和10～12月。1月份濃度在全年中處于最高水平，這與這個時間氣溫較低、天氣干燥、浮塵較多有關(guān)，據(jù)廣東省氣象局發(fā)布資料顯示，1、2月份降水量較低，2014年1月全省平均降水量僅1mm[1][2]。在這兩個時間段內(nèi)2月和11月濃度均出現(xiàn)回落，從這兩年春節(jié)長假看，剛好都處于2月份，工廠放假造成污染物排放量降低，顆粒物濃度下降；而11月份剛好處于入冬季節(jié)，北方的冷空氣頻繁南下，一方面帶來冷氣流，另一方面帶來陰雨天氣，使污染物濃度得到下降。5～9月份濃度均為較低，波動幅度較小。這與這個時間段珠三角的氣溫較高，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)有關(guān)；而且雨水較多，對顆粒物的沖刷使到濃度下降。

圖1 月平均濃度趨勢圖

從季節(jié)變化上看，呈現(xiàn)秋冬季濃度高，春夏季濃度低的特點；其中，以冬季濃度最高，夏季濃度最低。

2.2 年變化特征

近幾年珠三角通過大量舉措進行了大氣污染整治。從圖2 2013至2016年區(qū)域年平均濃度變化趨勢看，顆粒物濃度逐年下降。2013年區(qū)域PM2.5年平均濃度47μg/m3，超標(biāo)城市達到9個；PM10年平均濃度70μg/m3，超標(biāo)城市4個。到2016年P(guān)M2.5年平均濃度范圍為32μg/m3，超標(biāo)城市3個；PM10年平均濃度范圍為49μg/m3，超標(biāo)城市0個。PM2.5和PM10分別下降了32%和30%，2015年首次PM2.5區(qū)域濃度達到了國家標(biāo)準(zhǔn)的要求，2016年又進一步下降。說明近幾年珠三角顆粒物污染治理取得了明顯的效果。

圖2 年平均濃度變化趨勢圖

2.3 空間變化特征

空間上東南部沿海城市惠州、深圳和珠海濃度較低，處于中等水平的是江門、東莞和中山，濃度最高的是佛山、北部的廣州、西部的肇慶。主要有兩方面的原因：一方面是地理位置。廣州、佛山、肇慶處于珠三角核心位置，四周城市密集，城市間相互影響，稀釋擴散條件較差；而濃度較低的惠州、深圳和珠海，有著廣闊的海岸線，受其他城市的影響較小，濃度較低；而江門、東莞和中山或位于珠江口或與南海相連，稀釋擴散條件較好，同時受其他城市影響也較處于中心位置的城市小。二是氣象條件。珠三角盛行偏東風(fēng)和東北風(fēng),夏季以西南風(fēng)占優(yōu)勢[3],,處于東南沿海城市多處于上風(fēng)向，而其上風(fēng)向為海域，基本不受其他地區(qū)污染源影響；而中西部城市多處于下風(fēng)向，除了本地污染外還受上游污染物輸送的影響，尤其是肇慶長年處于下風(fēng)向，受其他城市影響導(dǎo)致顆粒物濃度上升。由于這兩方面原因?qū)е轮槿穷w粒物濃度空間分布呈現(xiàn)東南沿海城市低，中西北地區(qū)濃度高的空間分布特征；另外還與各城市的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源消耗、汽車占有量等經(jīng)濟因素有關(guān)。較高頻率的偏東風(fēng)使珠江三角洲西側(cè)地區(qū)更容易受到上。

2.4 比重特征

通過對顆粒物的粒徑分析發(fā)現(xiàn)，在珠三角九市中PM2.5占PM10的比重接近60～70%，并有逐年下降之勢；其中廣州市和東莞市PM2.5所占比重較高?？傮w來看顆粒物污染主要以PM2.5為主，這也是PM2.5的超標(biāo)率遠大于PM10的一個重要原因。

2.5 與其他污染的相關(guān)性分析

為了評價各種污染與顆粒物的相關(guān)性，采用區(qū)域月平均濃度與PM2.5和PM10進行相關(guān)性分析。結(jié)果得出：PM2.5和PM10與SO2的相關(guān)性分別達到了0.945和0.935，與NO2的相關(guān)性分別達到了0.888和0.866，與臭氧的相關(guān)性分別為0.624和0.671。從上述結(jié)果看出SO2、NO2和臭氧與顆粒物之間有較大的相關(guān)性，其中二氧化硫和二氧化氮相關(guān)性較強；而臭氧相關(guān)性稍差。這主要是因為臭氧做為二次污染物，從排放到形成及升至峰值，需要數(shù)小時的時間，在這段時間內(nèi)臭氧及其前驅(qū)物可隨風(fēng)輸送到源頭的下風(fēng)向，因而常出現(xiàn)下風(fēng)向地區(qū)臭氧濃度較高現(xiàn)象；另外一個原因是光化學(xué)反應(yīng)的形成還需要有較強的日照，受氣象條件的影響，所以相關(guān)性較低。

3 結(jié)論

早在2008年珠三角地區(qū)就建立起了珠江三角洲區(qū)域大氣污染防治協(xié)作機制，對一些重點污染行業(yè)開展了整治理；在《廣東省珠江三角洲清潔空氣行動計劃》中主要從嚴(yán)格環(huán)境準(zhǔn)入、改善能源結(jié)構(gòu)、多污染物聯(lián)合減排、控制機動車污染方面，全面推進大氣污染綜合防治。針對《清潔空氣行動》第二階段計劃和《大氣十條》提出的目標(biāo)，從目前的空氣質(zhì)量情況來看，所采取的治理方案取得了一定的效果。近幾年珠三角地區(qū)顆粒物變化趨勢如下：

（1）珠三角城市顆粒物呈現(xiàn)秋冬季節(jié)（1～3月、10～12月）濃度高，春夏季節(jié)（4～9月）濃度低的時間分布特征，細顆粒物污染以PM2.5為主。（2）珠三角城市顆粒物污染呈現(xiàn)東南沿海城市低，中西北地區(qū)濃度高的空間分布特征。（3）顆粒物與其他污染物之間有較大的相關(guān)性。（4）珠三角城市近幾年顆粒物污染進行的綜合治理已取得了明顯的效果，顆粒物濃度逐年下降。

4 展望

盡管顆粒物整治已取得了明顯的效果，但如何實現(xiàn)空氣質(zhì)量持續(xù)改善目標(biāo)，并爭取部分城市達到世界衛(wèi)生組織較高階段的標(biāo)準(zhǔn)，其難度是相當(dāng)大的。綜合發(fā)達國家的治霾經(jīng)驗，在今后的發(fā)展中經(jīng)濟結(jié)構(gòu)調(diào)整是重要基礎(chǔ)，加快培育現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)體系，轉(zhuǎn)變能源消費結(jié)構(gòu)；抓好傳統(tǒng)領(lǐng)域傳統(tǒng)污染物治理的同時，要進一步加強二次污染物前體物的協(xié)同治理。

[1]廣東省氣象局.2013年廣東省氣候變化監(jiān)測公報[EB/ OL].[2017-03-04].http://www.grmc.gov.cn/.

[2]廣東省氣象局.2014年廣東省氣候變化監(jiān)測公報[EB/ OL].http://www.grmc.gov.cn/,2017-03-04.

陳雪芬，廣東省環(huán)境保護職業(yè)技術(shù)學(xué)校，廣州市員村西街5號大院。