上海市大气中PM10浓度的统计分析

第 3卷第 6 6期 2 1年 6月 01

环境科学与管理￣ O NM ENTAL SCI ENCE ND ANAGEM口NT A= M￡

Vo 6 N 6 L3

J n Ol u e2 l

文章编号：64— 19(0 1 0 17 63 2 1 )6-02 03一o 4

上海市大气中 P o度的统计分析 Ml浓任屹罡，牛晓霞，郭怡，杨艳琴，叶长明，周军(郑州轻工业学院材料与化学工程系。河南郑州 4 0 0 ) 5 O2

摘要：以上海市 20年一 09的 P 1 02 20年 M0实测数据和同步气象资料为研究对象进行上海市 P。 Mo污染分析研究。对 20 02年一 09的监畏数据进行分析、蚋，到了上海市可吸入颗粒物( M。浓度的季节变化规 20年 l归得 P。 )律、日小时变化规律以及上海市不同地区可吸入颗粒物 ( M。浓度的分布特征，每 P。 )并对这种特征及变化规律进行了详尽地分析。研究表明上海市空气环境质量在逐年好转，其标志是累计超标污染天数每年减少 5天；在年当中，污染天数最多的是冬季，其次是春季，最少的是夏季；在空气环境质量逐年好转的大趋势下，针对其一

产生的原因进行了分析。

关键词：可吸入颗粒物( M1)空气污染指数 ( P ); P 0; X I统计分析中圈分类号： 83 X 2文献标识码： A

Sa sia ay i o rP O C n e tain i h n h i tt t lAn l ss fAi MI o c nr t n S a g a i c oRe s n n Yia s,Ni a xa u ,Ya gYa qn,Ye C a g n,Z o u u Xio i,G oYi n n i h n mig h uJ n

( eatet f a rl n hm cl ni e r, hn o n e i gtnut, h￣ hu 502 C ia D pr n o M t i dC e i g erl Z e￣ uU i rt o L h Idsy Z e o 00, h ) m ea a aE n i g v sy f i r 4 nAb ta t P 1 p lu o n lsso h sr c: M 0 olt na ayi s i f Wa o d ce i M I au e aaa d sn ho o smec rlge a s c n u td wt P O me s r dd t n y c r n u t o o ta d t h o l a

fo 2 0 o2 0 srs ac r es r m 0 2 t 0 9 8 e e rht gt.Th n lssa d B a ea ay i 1 n mm1r mo io n aafo S n h i uo t emo io n y- ayo f ntr gd t rm h g a ara tmo v ntr gs s i i i i

tr u i 0 2—2 0 n ld dtes a o a,d i n v r o r n aa l at uaematrc n e t t nrg a t n i- e dr 20 n g n 0 9 c cu e s n l al a de eyh u h bep r c lt t c nr i u r ya dds o h e y i l i e o ao e l i

tb f nc aatr t so h a l prc a t r o c nrt n ie n at o hn Ii t l n ls ec a- r u o h rce sc i a be at u t m t n et i si df r t r f agl .De i da ayi o t h r ii ii f nl il ea e c ao n e p s s 8 ae s h fa tr t 8a d v rain rg lrt se a ld moe a c rt i u l yfrc s h,a.Be e seyo h n h iarp i - cei i n ait uai e n b e r c u aearq ai o a ti S￣ h sc o e i t e n i t rmatr S a g a ol f i u

t ns tspoie u pr t i pH t npe et n e ac s t so a r n i n n u lyi rvdya yya i t u rvdssp toaro u o rv n o .R s rhr u s h w t t vr me t 8i o a o i i e el h a e o i q t mpoe er e b rma k db n u lae a e5 d y d c o u la v x e sv l t n d y Motp lue a sae i i tr o o d y r e y a n a v rg a sr u t n o c mu t e e c siep u o a . e i f i o i s lt d y r n w ne,fl we b o d s rn p g。a d lati u i n e s n smme .m sp p ra ay e e e u e o e ryi rv me to re vrn e tq

ai . r a e n ls st a g 8fry al mp e n fa n i m n u lt h o i o y

K yw rsi a b ai a ae( MI; ipl tni e( ) s tta aa s e od: h al prc t m trP o a u o dx nl e tu e t l ) r o i n; tii l l i asc y s n

前言P 0 sse d d p rc l e ma e i eoy M1( up n e at ua t rwt ard。 i t t h

功能异常，导致心血管和呼吸道 (哮喘 )疾病增加。

因此，M。 P是评价大气质量的重要指标，成为近年来国际大气环境研究的前沿课题。根据国家环保总局

中国的 P污染较为严 M。 nm c i e reshn 1脚) a i d m t s t 0 a el a也称可吸人颗粒物发布的中国环境状况公报， ( hl l prclem tr, i￣ h a i a ae)是指空气动力学直径重，M。 n a e tu t t P已经连续多年成为影响中国城市空气质量控制 P。 M。污染对于当前中国小于或等 1的大气颗粒物。主要来源于人类的首要污染物。因此， 0活动如工厂、家庭、交通运输、建筑施工等产生的废气、烟尘、扬尘等。有关的流行病学和毒理学研究表的大气污染防治工作有重要意义。

明，M。 P与医院就诊率、呼吸器官疾病发病率乃至死亡率等关系密切，即使较低的 P M。浓度也能引起肺收稿日： 1— 1 2 期 2 1 0—4 0

1研究区和资料来源上海市作为长江三角洲的经济、融、易中金贸心，在城市不断高速发展的同时常常会面临可能越来越严重的大气污染问题。从 20年 5月开始， 01上

项目来豫：郑州轻工业学院青年教师教改重点项目；郑州轻工业学院青年硕士基金项目

海市环境监测中心开始在网上发布空气质量日报和预报，指标为二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物 P。其中 P。 M。, M。为对人类健康影响较大的空气质量

作者筒介：任屹罡 (99一，,士， 17 )男硕讲师；研究方向：环境影响评价和环保催化材料。

2 3

21年6 6 01月期第3 6卷第

任屹罡等 上海市大气中 P 0 M1浓度的统计分析

VL6N o 3 6Jn 0 1 u e2 1

指标。

候凉爽，晴多

雨少，昼夜温差较大。

上海市 P M。浓度较高，除了和上海市机动车数量较多 ( 04年末， 20上海市民用机动车保有量为 2 215 0 8万辆)有关外…,和上海市煤炭燃烧也有很大的关系 I。上海市规则矿物颗粒数量较多的原 3】因可能与上海市煤炭燃烧量巨大，产生的 S: O较多，

2结果与分析由图 1可见，上海市空气质量状况随季节有较大变化，气候条件会影响到大气污染物的扩散和削

减，即城市空气质量状况在不同季节有所不同。见图1显示在每年的 8月至 9月，污染物的数值都较 S2 0浓度较高，相对湿度较大，容易发生大气二次反空气质量状况为良好；0月至次年 1 1月数值则应有关。可见上海市可吸人颗粒物中的颗粒物类型低，深受煤炭燃烧的影响 J。g∞}8∞ 2 8∞ f; }较高，;% 5}};}矗衢空气状况多为轻度污染。影响空气质量的气

上海市的主要气候特征：冬冷夏热，四季分明，但象因素很多，如气温、水汽压、相对湿度、风速等与空气’ J冬季常有寒流；雨热同季，降水充沛，但变率较大；光气污染为负相关，压与空气污染为正相关一。温协调，日照较多，年际多变。据上海 ( 83—但 1 7每年 6月至 l 0月是上海的多雨季节，水可以吸收雨

O, O污染物，降低 1 P数目， s这使得该 1 4年气象资料统计； 9 ) 9全年平均气温 1.℃, 1 空气中 S:N: 55以月最冷，平均气温 34; .℃ 7月最热，均气温 2.℃。时期空气质量状况在一年中为最佳。而 1月至次平 75 1月这段时期干燥少雨，并经常有从内陆刮来的全年降水总量平均为l 4.毫米， 98 1降水日数 11 年 1 3天。 4月至 9月平均各月雨量都在 10毫米以上， 6 0这个西北风，造成浮尘和扬沙，而大量树木因落叶而降低 J的总雨量约占全年总量的 7%。6月和 9月是两了去尘效果， j 0因此空气中颗粒悬浮物增多，再加上冬个明显的多雨月份，月雨量都达到 10毫米以上。 5分季城市的逆温现象和锅炉取暖，使得大气污染程度别是由梅雨和秋雨(包括热带气旋)造成的。l 0月气进一步加剧。

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薹童八九十m t on h

十一

十二

圈 l秋冬季空气中 P。度年均值变化趋势 M。

浓

受气象条件等多种因素的影响，同月份之间不

1月一月气温较低、 1 1逆温频率高强度大、静风

P。度存在着明显的差异，季低，春季偏频率高、 M。浓夏冬大气对流不活跃，降水减少，不利于污染物且高 I。P浓度的月均最小值和最大值相差扩散，主导风向是来自于内陆地区的东北到西北 9 M。】北方地区排放的大气污染物经过长距离传输影 24倍， . 8分别出现在 9月和 l月。2月和 5月一 风， 1 9

月P M。浓度的月均值较低。

响上海市，导致环境空气中 P污染水平整体偏 M。

3一月正好是北方沙尘暴频发期，月 4受此沙尘天气的影响，M。 P。月均值偏高。 5月一 0月太阳辐射强， 1气温较高，大气对流活动旺盛、逆温少、大气扩散条件好。降雨日多量大，

高，超标较严重。 2月风速较大，降雨量偏多，所以比 1月~1 1月的P o M1浓度低。

节假日造成的空气污染亦不可忽视，主要是居民生活及旅游客流量造成环境大气污染。旅游环境污

对污染物质清除作用明显。主导风向是来自东海海面的东南风，海面上吹来的清洁空气将本地的污染物稀释，环境空气中 P,污染水平整体显著使 M。较低。.

染是在旅游资源开发及旅游经营过程中对环境造成的污染。随着中国旅游业的快速发展，旅游环境问题亦变得越来越严重，迅速增多的宾馆酒店设施及车辆

2 . 4

第3 6卷第 6期 2 1年 6月 01

任屹罡等 上海市大气中 P I Mo浓度的统计分析

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交通工具所排放的大量废气污染物往往使旅游地的

大，由此产生淡旺季影响外，还受战争、治安状况、国

大气成分发生变化，有时甚至造成严重的污染，危及家政策、地方流行疾病、地震、火山爆发、洪灾、森林火

游客的身心健康。旅游地所接待的游客数量、游客的灾等多种社会和自然因素的影响。这些因素对旅游年际、季节变化及日活动规律会引起旅游地能源用量地造成的影响往往持续时间较长，少则 1多则数年，的变化，由此导致旅游地大气污染物浓度呈现出一年甚至数十年，并由此产生旅游地游客数量的年际变暑=■ u o叼：l暑、暑 au l d r 定的变化规律。受气候舒适期及节假日、假期等因素化。旅游地游客数

量的年际变化必然引起旅游地大的影响，旅游地在不同季节所接待的游客数量差异较气污染物排放量的年际变化。(见图 2图3一 )∞ { 2 : 2 ∞∞∞∞伯∞∞

I∞ t。 I o l。

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月二月三月四五月六月七月八月九月十月。—‘:一月卜月卜月=mo h nt

田 2空气中 I。 'o M浓度月均值变化趋势

2 0 01

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20 20 20 0 3 O4 05

2O 2 0 2 0 2 0 2 1 O6 07 08 09 00

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圈 3节假日与非节假日年均值比较

0— 3- 8

0 - 54

0- 2 6 1

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图 4 02 - 09年节假日与非节假日月均值比较 20年 .0 2

如图4所示工作日比节假日空气中 P 度 M。浓高，这是因为对于 P。 M。来说，污染源不仅包括电其,

动污染源，导致其各年的指数有所变化。上海市机动车仅于 20年初起实施欧洲 l 03 I号排放标准，在用

厂及其他工业排污等固定污染源，还包括交通等流车还缺乏有效的排放检查和维护保养的手段。机动

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21年 6 6第3 01 6卷第 月期

任屹罡等 上海市大气中 Pi浓度的统计分析 hl o

V 1 6 N . o 3 o6 .Jn 0 1 u e2 1

车尾气的排放除了与机动车本身的性能有关外，还天气过程使得上海空气质量优良天数有一定程度的∞苦口 Ho■∞o量 l I取决于道路状况。由于目前上海市交通道路状况尚增加。连续降水前期，污染物浓度值下降。I '。 M浓有许多不尽如人意之处，导致出现机动车频繁加减车速等现象出现的机率增加，同时由于近年来上海

度值与降水量的关系不是简单线性关系。如 2 0 o6年1 1月 9日的降水量达到4 . m, 10I但是 P n M。浓度降水对 P的湿清除能力存在一最低极限。超过 M。定的极限后，降水对 P的清除作用减弱， M。 M。 P。浓度值有可能增加。

市机动车拥有量不断增加，特别是汽车消费已开始值没有达到最低，最低值出现在两天后。阶段连续逐步进入私人消费领域，从而使机动车废气的排放量有所增加。非节假日期间人们出行的时间明显多于节假日，由于中心市区道路拥挤，

交通流量长期处一

于饱和状态，尤其是在上下班时间，各种车辆混行， 3结论 车辆减速、怠速运行的时间长，导致油耗增多，发动机燃烧也不充分，废气排放量大。 不同季节 P。 M。浓度差异的显著程度。其中，一季度(2一 1月 2月)与其它三个季度的浓度差异均6 0

40

为极显著，而其它三个季度之间差异不显著。造成季度 P M。浓度最高的主要原因是：一季度上海市已全面进入采暖期，除各种工业生产用锅炉外，生活采暖锅炉也大量同时起用，燃煤量剧增；特别是上海一

20

市的集中供热尚未完全解决，许多居民区分散采暖， 这些导致大气 P M。浓度明显高于其它季节。相反， 其它三个季节为非采暖期，除第一季度的 l 2月外， 其它月份只有工业锅炉运行使用，产生的 P, M。数量必然会少。造成第三季度 Pi浓度最低的主要原 h。,

O

图 5 20 0 2年一 09年 P 0标天数比较 20 M1超

因除第三季度为非采暖期以外，还与上海市的自然 6月一 8月 )东南 P。 M。浓度 ( P指数 ) AI超标天数呈递减趋势，0 4气候条件有关。上海市第三季度( 20 降雨量较大，净化了空气中的部分 P。 M.,年、 0年有反复现象， 20年超标天数仅次于季风较强， 2 8 0且 04 M。浓度相对最低。 20 02年，主要因为 20 0 4年上海市大气污染完成从所以三季度 P。煤烟型污染到煤烟型和石油型并重的复合型污染的 参考文献： 转化过程。如图 5所示，02年一20 20 09年上海市空气中[] 1刘昶，渭芳，书惠.海城市交通与机动车排气徐王上 从 20年 1 1开始全国大部分地区受持 08月 0日污染调查[]上海环境科学， 9, (2: 4 57 J. 1 9 1 1)5— 5. 9 8 5 续冷空气影响，出现大范围持续低温雨雪冰冻天气，

全国平均降水量为 1. m,常年同期 (2 1污染物的源解析[]上海环境科学，971(0:5—1. 76 m较 1. J. 19, 1)1 7 6 m偏多 5 5 m, m) .且雨雪天气较多， m降水量较大，对[] 3章树荣.上海能源消费对环境污染程度的探析[] j. 空气污染物清除作用明显，使空气污染程度相对减能源技术，9 8 3: . 19 ( ) 5—8 轻。上海空气污染指数

在 1 l月 0日第一次雨雪天气过程开始前超过国家二级标准。1月 1 0日至 l 6日国出现了明显的雨雪天气过程， 1 1全到月 3日为止，上海空气污染指数与雨雪天气之前相比，有一定

[] 2陈明华，陈静森， .李德上海市大气颗粒物高浓度区

[] 4郑小红.上海市环境空气质量时间变化规律及其成 因分析[]干旱环境监测， 0, () 1 1. J. 2 51 1: 0 9 6— 9 [] 5钱华，王冰妍.海大气环境质量影响因素分析上[]环境与职业医学， 0,13: 5— 4 . J. 2 42( ). 27 0 2 4

[] 6郝吉明，马广大，俞珂，大气污染控制工程[ .等. M]

程度的下降。从下降的幅度来看，虽然 1 1月 3日以 北京：高等教育出版社， 9:— 9 1 82 7 . 9 6 后降水还在持续，但上海空气污染指数却有一定程[] 7孟燕军，程丛兰.影响北京大气污染物变化的地面天气形势分析[]气象， 0, ()4 - 7 J. 2 22 4: 4. 0 8 2 度的反弹。1 1 l 2月 8E至 6日全国出现了第二次明显的雨雪天气过程，上海在 1 l月 8日至 2 0日降水量较大，空气污染指数也不同程度的下降。1 2月 1[] 8杨书中，邵龙义，李卫军，上海市冬季可吸入颗等.粒物微观形貌及粒度分布[]环境科学，07 2 ( )2 J. 20, 1:o 8一

日至 2 6日，上海空气污染指数先上升后下降。与过去六年同时期空气污染监测数据相比较，08年 1 20 月全国出现了大范围持续低温雨雪冰冻天气，这一

2. 5

[] 9杨书申.中国典型城市20年大气质t及颗粒物浓 04度与气象条件关系分析[]北京： J.中原工学院学报， 0, 2 55 0( 6: 9 1 ) 5— .

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