信阳市大气污染物分布特征分析

梁勇

信阳市气象局观测站 河南 信阳 464000

摘要：本文利用2015-2018年信阳市各县市环境监测站点的大气环境质量监测数据，采用趋势分析法、对该市大气污染特征进行时空分析，结果表明，2015-2018年间信阳市中度以上污染比例呈上升趋势。近几年来，信阳市主要污染物PM_2.5呈明显的下降趋势较；而O₃呈明显上升趋势，并逐渐成为第二大污染物；O₃的浓度变化在夏季达到最高值，在冬季出现最低值，其它污染物则呈现出相反的规律。PM_2.5浓度最大值出现在冬季，最小值出现在夏季，最大值是最小值的3.31倍，而O₃浓度与PM_2.5相反，其最大浓度值出现在夏季，最小值出现在冬季，最大值是最小值的2.81倍。

关键词：大气污染；PM_2.5；PM₁₀；O₃；信阳

引言

近年来，随着信阳市化工行业、交通和城市化的迅速发展，大气污染问题日趋严重，其中NO₂、PM₁₀、PM_2.5和SO₂等污染物已经影响了人民群众的生活，治理环境污染已成为当前的一项政治任务。而空气污染物的扩散受气象条件的制约，在一定程度上影响着大气污染物的扩散^[1]。众多的学者对大气污染物的分布特征进行分析，并取得了可喜的成果。本文采用2015-2018年信阳市各县市环境监测站点的大气环境质量监测数据，运用趋势分析法对该市大气污染的时空分布特征进行分析，旨在为信阳市开展大气污染治理和空气质量监测预报提供科学的依据。

1资料来源

选取2015-2018年信阳市空气质量监测站的采集的空气质量相关数据。按照气候学定义划分为 4 个季节，3-5 月为春季，6-8 月为夏季，9-11 月为秋季，12-2 月为冬季。

2信阳市大气污染物年、季、月变化特征分析

通过对2015-2018年信阳市主要大气污染物（PM₁₀，O₃，PM_2.。.5,、S0₂，N0₂）的日平均浓度值进行分析，可知：PM₁₀，O₃，PM_2.。.5,,S0₂，N0₂的年日均值分别为117µg /m³，102µg /m³，67µg /m³, 30µg /m³，36µg /m³，PM₁₀和O₃的浓度年日均值未达到国家二级标准。其中PM₁₀、PM_2.5 和 S0₂的日平均浓度值变化呈逐年下降趋势，而O₃的日平均浓度呈逐年上升的趋势，N0₂的浓度一年内基本无变化或变化较小。五类大气污染物的浓度值最大的是PM₁₀，其次使O₃，S0₂的浓度值最小。在2015-2018年期间，信阳市轻度污染以上的日数与总样本数的比值由49.9%下降到了40.4%；而中度以上污染天数与总样本数的比值由38.6%上升到了45.3%；说明轻度污染天数减少了而中度污染天数增加了，总体污染日数和污染程度均在增加，大气污染程度日益严重。

图1 2015-2018年信阳市主要大气污染物浓度年际变化

统计2015-2018年各类污染物作为首要污染物出现的天数可知：PM_2.5、PM₁₀和O₃出现的天数分别占样本天数的51.3%、30%和 16.3%。可见，在近几年中，首要污染物PM_2.5出现的天数最多，均在150天以上，其中2015年多达200天，污染物O₃的天数次之，介于60-120天之间，而同样作为首要污染物PM₁₀出现的天数平均值为50天左右，其中2015年出现了73天，是近四年的最大值；但N0₂和S0₂作为首要污染物出现的几率极低，近乎为0。

信阳市出现天数最多的大气污染以可吸入颗粒物PM_2.5为主，且出现的天数最多，随着治理力度的加大，PM_2.5出现的天数最多呈明显的下降趋势；而O₃出现的天数呈上升趋势，逐渐成为第二大污染物；但PM₁₀出现的天数无明显的变化。

通过对2015 -2018年信阳市轻度污染出现的天数统计,可知：信阳市在冬季和春季出现的次数较多，约占总污染天数的63%左右，而夏季和秋季出现污染的天数相对较少。其原因可能与冬季采用烧煤炭取暖有关。而夏、秋季节，信阳市属于降雨季，对降低空气中PM₁₀、PM_2.5和N0₂十分有利，同时有利于污染物的消散。PM₁₀、PM_2.5和N0₂等污染物的浓度最高值均出现在冬季，最低值出现在夏季。但O₃的浓度变化趋势与PM₁₀、PM_2.5和N0₂污染物是相反的，即O₃浓度的最低值出现在冬季，最高值出现在夏季。

通过分析信阳市的主要大气污染物可知：可吸入颗粒物PM_2.5、PM₁₀浓度的月变化曲线呈现出“U’字型。在4-10月份，PM_2.5浓度较低，尤其是6-9月PM_2.5浓度只有50µg/m³ ，属于最低值；PM₁₀浓度一直处于较低状态，且无明显的变化。PM_2.5和PM₁₀浓度的最大值1月份，次大浓度值出现在12月份；最大浓度值分别为116µg/m³、175µg/m³，最小浓度值的35µg/m³、64µg/m³

；PM_2.5和PM₁₀浓度的最大值分别是年平均值的1.73倍、1.50倍；PM_2.5、PM₁₀月平均浓度的最小值为35µg/m³、64µg/m³，最小值出现在7月份。近四年，信阳市污染物PM_2.5和PM₁₀浓度呈逐年下降趋势，但不太明显。

分析O₃的浓度值随月份的变化趋势可知：O₃的浓度月变化曲线呈明显的“倒V’字型，与PM_2.5和PM₁₀的变化趋势相反。在4-9月期间，O₃的浓度值均在110µg/m³以上，是夏季的主要污染物。在1-3月和10-12月O₃浓度值相对较小，均在50µg/m³以下。O₃浓度的最大值出现在6月份，最大浓度值为149µg/m³，5月份（浓度值为145µg/m³）次之；O₃月平均浓度的最小值出现在1月份，最小浓度为53µg/m³。近四年，信阳市的O₃浓度变化呈明显的上升趋势，尤其是5-8月份上升幅度十分显著。

通过对比各县市监测的PM_2.5、PM₁₀的浓度变化，可知：信阳市PM_2.5浓度以城市建成区最高，县区较低，总之，从市区到县区呈逐级减少的趋势，且层次分布明显。PM_2.5浓度变化主要与当地的工矿、采暖方式关系密切。

3结论

（1）2015-2018年，信阳市主要污染物（PM₁₀、O₃、PM_2.5、N0₂、S0₂）状况有所改善，但改善效果不是十分明显。虽然轻度污染天数有所减少，但中度污染天数却不断上升，大气污染的形势十分严峻。PM₁₀、PM_2.5和S0₂的浓度是逐年下降的，O₃的浓度是逐年上升的，而N0₂的浓度无明显变化。主要大气污染物按照浓度大小排列，依次为PM₁₀、O₃、PM_2.5、N0₂、S0₂；按照出现天数排列依次为PM_2.5、PM₁₀和O₃。其中PM_2.5出现的天数最多，但近四年有明显的下降，O₃逐渐代替PM₁₀成为第二大污染物，且出现的天数不断上升。

（2）主要污染物PM_2.5、PM₁₀和N0₂的浓度最大值出现在冬季，最低值出现在夏季，春、秋两季相差不大，春季的污染程度稍高于秋季。O₃的浓度变化与污染物（PM_2.5、PM₁₀和N0₂）变化趋势是相反的，其最低值出现在冬季，最高值出现在夏季。

（3）信阳市PM₁₀、PM_2.5浓度以城市建成区最高，县区较低，且从市区到县区呈逐级减少的趋势，层次分布明显。

参考文献

[1] 廖镜彪.长三角地区城市化对气象因子及大气环境的影响研究[D].南京大学,2014

[2] 袁杨森,刘大锰,车瑞俊,等.北京市秋季大气颗粒物的污染特征研究[J].生态环境,2007,16(1):18-25.