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常州和蘇州大氣主要污染物的月變化和季節(jié)變化特征
摘 要：利用常州市和蘇州市環(huán)境監(jiān)測中心的PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO及O3資料，分析了主要大氣污染物的月變化和季節(jié)變化特征。結(jié)果表明：常州市和蘇州市PM2.5、PM10質(zhì)量濃度月變化不一致，常州市PM2.5、PM10濃度最大值均出現(xiàn)1月份，最小值分別出現(xiàn)在9月、7月;蘇州市PM2.5濃度在1月份出現(xiàn)最大值，7～9月出現(xiàn)最小值，PM10濃度在3月出現(xiàn)最大值，在8月出現(xiàn)最小值。常州市SO2質(zhì)量濃度月變化最大值出現(xiàn)在5月，最小值出現(xiàn)在7月;蘇州市SO2質(zhì)量濃度在1月和12月濃度最高，9月最小。常州市和蘇州市NO2質(zhì)量濃度最大值分別出現(xiàn)在1月和11月。常州市和蘇州市CO質(zhì)量濃度最大值分別出現(xiàn)在1月和11月。常州市和蘇州市O3質(zhì)量濃度最大值分別出現(xiàn)在6月和8月。常州市和蘇州市PM2.5、PM10濃度秋、冬季節(jié)濃度較高，夏季濃度最低。
關(guān)鍵詞：顆粒物 季節(jié)變化 月變化 污染氣體
隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，霧霾頻發(fā)，大氣污染嚴(yán)重，尤其是長三角、京津冀等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，而且大氣污染呈現(xiàn)出煤煙型和機(jī)動(dòng)車尾氣型共存的復(fù)合型特征[1]。具體表現(xiàn)為：顆粒物濃度居高不下，仍然是我國絕大多數(shù)城市的主要污染物;同時(shí)，多個(gè)城市出現(xiàn)了光化學(xué)煙霧，SO2、NO2和O3濃度很高[2]。大氣污染嚴(yán)重危害人體健康，因此值得深入研究。
該文將利用常州市和蘇州市環(huán)境監(jiān)測中心的顆粒物和氣體污染物資料，研究它們的月變化和季節(jié)變化特征。
一、資料
該文所用資料來自常州市和蘇州市環(huán)境監(jiān)測中心，資料包括2010年全年的PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO及O3資料。所用儀器為美國賽默飛世爾公司生產(chǎn)的PM2.5監(jiān)測儀、PM10監(jiān)測儀、SO2監(jiān)測儀和NO2監(jiān)測儀，以及美國自動(dòng)精密工程公司生產(chǎn)的CO監(jiān)測儀和O3監(jiān)測儀。
二、常州大氣污染物的月變化特征
圖1a和b表明，PM2.5、PM10質(zhì)量濃度月變化總體說來基本一致，均在1月份出現(xiàn)最大值，PM2.5質(zhì)量濃度最小值出現(xiàn)在9月，PM10質(zhì)量濃度最小值出現(xiàn)在7月。對(duì)于PM2.5質(zhì)量濃度變化情況來說，1～9月總體呈下降趨勢(shì)，其中7月份略有回升;9～11月呈上升趨勢(shì)，其中10～11月變化較為緩慢;11～12月，濃度迅速下降。對(duì)于PM10質(zhì)量濃度變化情況來說，1～7月總體呈下降趨勢(shì)，其中3月略有回升;7～11月呈上升趨勢(shì);11～12月，PM10質(zhì)量濃度迅速下降。
SO2質(zhì)量濃度的變化情況(圖1c)表明，SO2質(zhì)量濃度最大值出現(xiàn)在5月，最小值出現(xiàn)在7月。1～2月份，SO2質(zhì)量濃度迅速下降;2～5月，呈現(xiàn)出迅速上升的態(tài)勢(shì);5～12月，總體呈波動(dòng)下降趨勢(shì)，其中5～6月，下降速度最快;10～11月，SO2質(zhì)量濃度再次上升;11～12月，再次下降。NO2質(zhì)量濃度的變化情況(圖1d)與SO2總體變化趨勢(shì)基本一致，但最大值出現(xiàn)在1月;1～2月，NO2質(zhì)量濃度迅速下降;2～4月，迅速上升;4～9月，呈下降趨勢(shì)，其中7、8、9三月變化較為緩慢;9～10月，再次上升;10～12月，NO2質(zhì)量濃度又一次下降。而CO質(zhì)量濃度變化特征(圖1e)較為簡單，1～9月，呈現(xiàn)出波動(dòng)下降的趨勢(shì);9～12月，呈上升趨勢(shì)。O3質(zhì)量濃度變化特征(圖1f)基本成對(duì)稱分布，最大值出現(xiàn)在6月;1～6月，總體呈波動(dòng)上升趨勢(shì);6～12月，總體呈波動(dòng)下降趨勢(shì)。
三、常州大氣污染物的季節(jié)變化特征
從圖2a和圖2b可知，PM2.5和PM10秋、冬季節(jié)濃度較高，其中秋季質(zhì)量濃度最高，而夏季濃度最低。夏季太陽輻射增強(qiáng)，地表增溫快，大氣對(duì)流發(fā)展強(qiáng)烈，易于污染物的擴(kuò)散。且夏季多降雨過程，濕沉降使大氣中的污染物減少，故夏季PM2.5、PM10質(zhì)量濃度最小。而秋、冬季大氣層結(jié)較為穩(wěn)定，加之雨水相對(duì)減少，故污染物濃度較高。春季PM2.5、PM10濃度亦較高，這主要是由于風(fēng)速大，導(dǎo)致地面揚(yáng)塵增加，顆粒物濃度升高。
整體而言，SO2、NO2和CO(圖2c、圖2d、圖2e)在夏季濃度最低，SO2、NO2最大值出現(xiàn)在春季，CO最大值出現(xiàn)在冬季。O3濃度在夏季取得最大值(圖2f)，與夏季光化學(xué)反應(yīng)最強(qiáng)有關(guān)。
四、蘇州大氣污染物的月變化特征
由圖3a可知，PM2.5在1月份出現(xiàn)最大值，7～9月出現(xiàn)最小值;從1月到2月，PM2.5濃度迅速下降，之后2～6月份，濃度較為穩(wěn)定，振蕩變化;從6～7月，PM2.5再次減小，9月之后，濃度迅速增大。圖3b表明，PM10在3月出現(xiàn)最大值，在8月出現(xiàn)最小值。從1～2月濃度驟減，在3月份又迅速增加;從3～8月，濃度逐漸下降;之后又逐步上升。
由圖3c可知，SO2質(zhì)量濃度在1月和12月濃度最高，2～9月濃度振蕩，9月最小，其中在4月和8月出現(xiàn)次極大值。圖3d表明，NO2最大值出現(xiàn)在11月份，從1～7月，濃度整體而言在下降，在4月出現(xiàn)次極大值，從7～11月濃度迅速增加。圖3e表明，CO質(zhì)量濃度在11月取得最大值，從1～10月CO濃度比較穩(wěn)定。由圖3f可知，O3濃度呈現(xiàn)單峰分布，在8月出現(xiàn)最大值。
五、蘇州大氣污染物的季節(jié)變化特征
從圖4a和圖4b可以看出，PM2.5、PM10秋、冬季節(jié)濃度較高，而夏季濃度最低;整體而言，SO2、NO2和CO(圖4c、圖4d、圖4e)在夏季濃度最低，SO2最大值出現(xiàn)在冬季，NO2、CO最大值在秋季;O3濃度在夏季取得最大值(圖4f)。夏季太陽輻射強(qiáng)，光化學(xué)反應(yīng)速率大，導(dǎo)致O3的產(chǎn)生率大;同時(shí)夏季大氣層結(jié)不穩(wěn)定，污染物容易擴(kuò)散，所以PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO在夏季濃度最低。
六、結(jié)語
(1)常州市和蘇州市PM2.5、PM10質(zhì)量濃度月變化不一致，常州市PM2.5、PM10濃度最大值均出現(xiàn)1月份，最小值分別出現(xiàn)在9月、7月;蘇州市PM2.5濃度在1月份出現(xiàn)最大值，7～9月出現(xiàn)最小值，PM10濃度在3月出現(xiàn)最大值，在8月出現(xiàn)最小值。
常州市SO2質(zhì)量濃度月變化最大值出現(xiàn)在5月，最小值出現(xiàn)在7月;蘇州市SO2質(zhì)量濃度在1月和12月濃度最高，9月最小。常州市NO2質(zhì)量濃度月變化最大值出現(xiàn)在1月，最小值出現(xiàn)在12月;蘇州市NO2濃度最大值出現(xiàn)在11月份，最小值出現(xiàn)在7月。常州市CO質(zhì)量濃度月變化最大值出現(xiàn)在1月，最小值出現(xiàn)在9月;蘇州市CO質(zhì)量濃度最大值出現(xiàn)在11月份，最小值出現(xiàn)在9月。常州市O3質(zhì)量濃度月變化最大值出現(xiàn)在6月，最小值出現(xiàn)在1月;蘇州市O3濃度最大值出現(xiàn)在8月份，最小值出現(xiàn)在1月。
(2)常州市、蘇州市PM2.5、PM10濃度秋、冬季節(jié)濃度較高，而夏季濃度最低。常州市、蘇州市SO2、NO2濃度在夏季最小，常州市SO2、NO2濃度最大值出現(xiàn)在春季;蘇州市SO2最大值出現(xiàn)在冬季，NO2最大值出現(xiàn)在秋季。常州市、蘇州市CO濃度在夏季最小，常州市CO濃度在冬季最大，蘇州市CO濃度在秋季最大。常州市、蘇州市O3濃度在夏季最大，冬季最小。與夏季光化學(xué)反應(yīng)最強(qiáng)有關(guān)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 陳仁杰， 復(fù)合型大氣污染對(duì)我國17城市居民健康效應(yīng)研究[M].上海：復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，2013.
[2] Kan H， Chen R， Tong S. Ambient air pollution， climate change and population health in China [J].Environ Int，2012，42：10-19.
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