江北區大氣中PM2.5的分布特征及來源解析

付萍+熊彥淇

摘 要：結合實際，針對江北區大氣中PM2.5的分布特征及來源進行了探討。

關鍵詞：PM2.5；分布特征；來源

1 PM2.5概述

2013年初，我國中東部多地遭遇霧霾天氣，能見度降低，空氣污染嚴重。1月內，全國共出現了4次較大范圍的霧霾天氣過程，涉及到30個?。▍^、市）。持續的霧霾天氣對交通、人類健康、大氣能見度等造成了不同程度的影響，由于霧霾天氣的主要危害來自于PM2.5，引發了人們對其越來越廣泛的關注。

1.1 PM2.5的定義、組成及特性

大氣顆粒物通常被分為粗顆粒物和細顆粒物兩個類別。PM2.5屬于細顆粒物，是指動力學當量直徑≦2.5微米（μm）的顆粒物，可直接進入肺泡，又稱可吸入肺顆粒物，是大氣中最重要的污染物之一。

PM2.5的化學成分非常復雜，受其來源、粒徑、所處氣候條件等因素影響，主要包括無機元素、水溶性無機鹽、有機物以及含碳組分等，除了各種污染源的一次排放外，還包括氣態污染物經由復雜的大氣光化學反應而形成的二次污染物。

1.2 PM2.5的來源

PM2.5主要來源于火力發電、工業生產、汽車尾氣、物質燃燒、二次生成、道路揚塵等過程。PM2.5由直接排入空氣中的一次微粒和空氣中的氣態污染物通過化學轉化生成的二次微粒組成。在一次微粒中，塵土性微粒主要來源于道路、建筑和農業產生的揚塵，碳黑粒子主要來源于柴油發動機汽車、鍋爐、廢物焚燒、露天燒烤、火燒秸稈和居民燒柴等。二次粒子硫酸銨和硝酸銨的前體物SO2主要來源于燃煤鍋爐和燃油鍋爐，NOX主要來源于鍋爐與機動車等。

1.3 PM2.5等大氣顆粒物的粒徑分布

大氣顆粒物的粒徑大小直接影響著大氣顆粒物的排放特征、化學變化，以及大氣中的遷移、傳輸和沉降過程，甚至包括大氣顆粒物的物理化學性質等諸多方面；大氣顆粒物在大氣環境中通常以愛根核模態、積聚模態和粗粒子模態三種模態分布。

1.4 PM2.5對環境和健康的影響

1.4.1 PM2.5對大氣能見度的影響。大氣能見度降低，對飛機起飛、降落以及地面交通安全構成巨大的威脅。專家指出，PM2.5是導致大氣能見度降低的罪魁禍首。能見度降低的主要原因是氣體污染物和大氣顆粒物對光的吸收和散射減弱了光信號，使物體和環境背景之間對比度降低。能見度與細顆粒物呈負相關關系，即顆粒物粒徑越小對能見度的影響越明顯。

1.4.2 PM2.5對人體健康的影響。大氣顆粒物粒徑的大小是決定其毒性的主要因素，國際標準組織指出粒徑在2.4μm以下范圍內的的大氣顆粒物容易引起兒童和成人肺部疾病發病率升高，屬于“高危險性”大氣顆粒物，這個粒徑范圍與PM2.5的粒徑劃分界限很接近；此外，由于他們具有比較大的比表面積，故容易吸附有害元素及化合物，且粒徑越小，越容易隨呼吸通過鼻纖毛進入血液或沉積在肺部，細顆粒上吸附著的有害物質成分可以被人體有效的吸收從而進入到人體的血液中，使人罹患呼吸系統疾病或心腦血管疾病。

2 江北區PM2.5研究分析概況

江北區位于長江、嘉陵江交匯處北岸，東、南、西三面分別與巴南、南岸、渝中、沙坪壩四區隔江相望，北與渝北區相連。地貌大多為“坪”、“丘”、“谷”、“壩”，以淺丘陵為主，海拔為160-586米之間，地勢東北高，西南低。區域屬于中亞熱帶季風性濕潤氣候，初夏多雨、夏多伏旱、秋多綿雨、冬多云霧、濕度大、霜雪少、日照少、風力小、四季分明。

3 監測情況

3.1 點位設置

采樣點位分別選取鴻恩寺、五寶鎮、江北嘴和港城工業園區四個具有代表性的監測點位。

3.1.1 鴻恩寺監測點。鴻恩寺位于嘉陵江北岸，處重慶市江北區龍脊山，東接觀音橋商圈，北接加州高密度住宅區，西臨嘉華大橋，公園平均海拔350米，總占地面積1020畝。鴻恩寺是一個典型的山地公園，區內地形起伏較大，西北面為懸崖峭壁，南側臨江面為斜坡和臺地地貌。站點東邊主為占地移民居民住宅樓；南邊為保利江上明珠住宅區；西邊以洋房住宅區為主；北邊為東原高密度住宅區。

3.1.2 五寶鎮監測點。五寶鎮位于重慶市江北區東端，地處長江北岸，三面環水，背靠明月山脈。東南與巴南區隔江相望，西與江北區魚嘴、復壤接壤，北以御臨河為界，與渝北區御臨鎮隔河相望，距江北區中心商圈觀音橋約54公里。東面和南面主要居民住宅樓，西面為學校和行政中心，北面暫無居民樓。

3.1.3 江北嘴監測點。江北嘴位于重慶市江北區長江與嘉陵江交匯處，占地2.26平方公里，與渝中區朝天門、南岸區彈子石濱江地區隔江相望，隨著東水門、千廝門大橋的貫通，江北嘴、解放碑、彈子石三大CBD將形成重慶市的“金三角”、“城市核心圈”。江北嘴中央商務區是中國中部地區及西部地區唯一的國家級戰略金融中心，是中國內陸地區對外開放的門戶和窗口，也是內陸地區唯一國家級新區 --兩江新區的核心與龍頭，除了承載金融中心的功能之外，還承載商業中心的功能。東邊以住宅樓為主；南邊為大劇院和科技館；西邊以商務區為主；北邊為高密度住宅區。

3.2 監測結果及分析

3.2.1 鴻恩寺監測結果及分析。2013年10月22日至2013年11月21日，對觀音橋街道鴻恩寺PM2.5濃度進行了連續一個月監測，2014年3月29日至4月8日進行了連續11天監測。

除2013年11月1日至10日時段的監測結果外，其它時段鴻恩寺PM2.5的濃度均偏高，未能達到《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）二級標準。主要原因可能是鴻恩寺四周還在建設過程中，揚塵污染比較大，另外四周主交通主干道，車輛多，汽車尾氣影響也比較大。

3.2.2 五寶鎮監測結果及分析。2014年3月29日至4月3日，對江北區五寶鎮的PM2.5濃度進行連續6天監測。

五寶鎮PM2.5的濃度六天的監測結果均達到了《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）二級標準。主要原因是五寶鎮無工業區，地處偏遠，人品密度較小，自然環境保持較好。

3.2.3 江北嘴監測結果及分析。2014年4月3日至4月8日，對江北嘴PM2.5濃度進行連續6天監測。

在監測期間，江北嘴的PM2.5濃度僅兩天達到《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）二級標準，其余四天均未達到上述標準，且最高濃度達107.6μg/m3，超標1.54倍。主要原因可能是江北嘴作為國家級戰略金融中心與商業中心，正處于大開發、大建設時期，揚塵對PM2.5的貢獻較大，西邊主干道車輛尾氣也有一定影響。

4 江北區PM2.5總體質量濃度分布特征

根據監測結果分析，由于功能區不同、污染物來源不同、氣象條件變化等因素影響，空氣中PM2.5的濃度分布存在著時間、空間上的相應差異。

總體來說，污染源排放在一般情況下排放量比較穩定，基本不會發生很大幅度的變化，除非在特殊情況下發生改變，如事故型污染物泄露、特定節日中煙花爆竹的使用等，而各污染物濃度的變化可能主要是某些氣象影響因素的變化所引起的。一般會影響污染物濃度的氣象因素包括風速、溫度和雨量等。溫度和濕度的變化對PM2.5和水溶性離子組分的影響比較復雜。

5 展望

源頭控制對于防治PM2.5污染尤為重要。我國PM2.5的研究工作起步較晚，研究的系統性和深度比發達國家尚有較大差距。應在全面認識PM2.5的污染特性及分布特征等的基礎上，善用源解析的技術和手段，準確找出PM2.5的污染源頭，從而有的放矢地提出PM2.5的源頭削減措施，高效應對PM2.5區域復合型污染。

參考文獻

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