达州市雾霾天气时间尺度探析
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区域治理作者简介：明  东，生于1985年，研究生，工程师，研究方向为环境监测。
达州市雾霾天气时间尺度探析
达州市万源生态环境监测站  明东
摘要：达州市为川东北的城市排头兵，为四川省经济的重要增长极。近年来雾霾天气席卷全球各大城市，同样也困扰着达州市。时间尺度上PM 10和PM 2.5浓度变化、C（PM 2.5）/C（PM 10）变化通过图表展示特征，进一步分析得出变化规律。基于达州市的实际，剖析变化规律背后因素制定针对性、成熟的、有力的治理雾霾措施。关键词：PM 10；PM 2.5；燃煤；生物质；扬尘中图分类号：X83
文献标识码：A
文章编号：2096-4595（2020）48-0019-0003
PM 10和PM 2.5是形成雾霾的罪魁祸首，给人类社会和生态环境造成诸多负面影响：粒径小质量轻，大气中悬浮7-30天不等[1]，传播距离远，造成长时间大范围的影响
[2]
；
比表面积大，易携带重金属、致癌物、传染性病菌等[3]，临床医学表明显著影响呼吸系统、心血管系统和神经系统等器官组织，
致使大量人员患病或过早死亡[4]；雾霾天气易使人产生消极情绪，如心情烦躁、压抑、抑郁等[5]，从而影响人们正常生活工作；对可见光具有强烈的消光、散射作用，能见度极大缩短[3]，进而影响视距；对阳光具有超强吸收能力，植被光合作用被大大削弱，易致农作物减产[6]。
达州市作为四川省东出北上的桥头堡，地理位置优越，是成渝地区双城经济圈重要城市之一。依据2019年四川省生态环境厅《四川省污染防治攻坚战工作通报》的内容，达州市空气质量排名靠后，主要原因为PM 10和PM 2.5超标，因此探讨达州市雾霾天气时间尺度变化规律，制定有力的治理措
表1
月温度和降水相关数据
表2
空气质量类别
表3 PM10和PM2.5月均浓度和月
IAQI
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EXPERIENCE 区域治理
施具有重要现实意义。
一、材料与方法（一）相关数据来源
达州市PM 10和PM 2.5时间尺度浓度源于四川省生态环境厅的“四川省空气质量监测网络管理系统”平台；月温度和降水数据源于“天气后报”网见表1；数据处理与制图软件为Microsoft Of fice Excel；年份为2019年。
（二）空气质量类别判定标准
根据《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ633-2012）中内容，污染物X 空气质量分指数计算公式为：
H L
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支付怎么设置零钱优先支付X
X L L H L
IAQI IAQI IAQI (C C )IAQI C C −=−+−（1）
CX：X 的质量浓度；CH：X 相近标准浓度高位值；CL：X 相近标准浓度低位值；IAQIX：X 的空气质量分指数，向上取整；IAQIH：CH 对应空气质量分指数；IAQIL：CL 对应空气质量分指数。
空气质量指数AQI 的计算公式：
（2）
空气质量类别见表2。二、分析与讨论（一）月尺度1.月均浓度变化
PM 10和PM 2.5月均浓度见表3，含使用公式（1）统计的月IAQI 。由表2知表3的2-11月PM 10和PM
2.5的IAQI 均达标，1和12月均超标，超标因子均仅为PM 2.5，PM 2.5相比PM 10
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可以给出更多有价值、有导向性的信息。
PM 10和PM 2.5月均浓度变化见图1，均呈“U”型曲线。PM 10和PM 2.5浓度呈冬（12，1，2月）>春（3，4，5月）>秋（9，10，11月）>夏（6，7，8月）的规律。全年分两个阶段：一阶段为1-7月，浓度呈下降趋势；二阶段为7-12月，浓度呈上升趋势。结合表1对图1分析。一阶段：（1）气温逐月升高，居民取暖的燃煤和生物质的量逐渐减少；大气混合层的高度逐渐提高；达州市地貌山地占比大，区域间温差逐月增大，山谷风发生频率和强度增大。（2）植被覆盖率逐渐提高，裸露地面面积减少，扬尘减弱。（3）月降水天数逐渐增多。其中1-2月降幅较大，其原因可能为2019年春节于2月间，部分工
表4
全年雾霾天气统计日
表5 1月PM 10和PM 2.5小时浓度及对应的
IAQI
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区域治理业生产、餐饮业、房地产等强度减弱。二阶段：（1）气温逐月下降，居民取暖的燃煤和生物质的量逐渐增大；大气混合层的高度逐渐下降；区域温差逐月减小，山谷风强度和频率减小。2、植被覆盖率逐渐降低，裸露地面面积增加，扬尘增大。3、月降水天数逐渐减少。其中10月反常，原因可能主要为降水，从表1知全年10月降水天数最多；10-12月直线递增，其原因可能为随气温降低取暖的燃煤和生物质的量急剧增加。
2.C(PM 2.5)/C(PM 10)月变化
C(PM 2.5)/C(PM 10)为细颗粒物在可吸入颗粒物中占的比重，PM 2.5粒径比PM 10更小，可以进入人体组织器官更深部位造成伤害更大[7]，因此C(PM 2.5)/C(PM 10)越大，同等条件下空气质量越差。
C(PM 2.5)/C(PM 10)逐月呈“U”型曲线，见图2。比值呈冬>秋>春>夏的季节规律，再次说明空气质量冬季最差，夏季最好；全年比值超过0.5，PM 10中PM 2.5占比重；冬季雾霾易发，比值最大，因此雾霾天气更多为PM 2.5特征。
（二）日均浓度变化
PM 10和PM 2.5日均浓度变化是月均浓度变化的细化不再赘析。针对达州市全年雾霾日，使用公式（1）计算PM 10和PM 2.5的日IAQI ，同日均浓度列于表4。全年雾霾日共53天，由表2知表4中当日PM 10超标，则PM 2.5必超标；PM 2.5超标，则PM 10未必超标；IAQI （PM 2.5）大于对应的IAQI（PM 10），由公式（2）知颗粒物的空气质量分指数取决于PM 2.5空气质量分指数。
（三）小时浓度变化
选取雾霾天气最重的1月进行小时浓度分析，PM 10和PM 2.5小时浓度取值方法为当月每日相同时辰的浓度的算术平均值，每日要满足24组数据（除1月1日外其余符合要
求）。PM 10和PM 2.5小时浓度见表5，通过公式（1）计算的IAQI 同时列出。由表2知全天PM 10有9个时段超标，PM 2.5全天小时超标。由以上及本条可知，对于达州市雾霾天气的治理，核心为有效治理PM 2.5。
PM 10和PM 2.5小时浓度均呈“双峰双谷”型，见图3。1月小时浓度变化：21-次日6时递减；6-13时递增；13-17时递减；17-21时递增。1月PM 10和PM 2.5小时浓度分析，21-次日6时递减：此时段为夜间，多数人处于休息，取暖所用燃煤和生物质的量保持较低水平；道路机动车数量少；路面扬尘弱；部分工业生产、餐饮业、房地产强度减弱。6-13时递增：此时段为昼间，取暖所用燃煤和生物质的量增大；道路机动车数量增多；路面扬尘增大；部分夜间生产强度减弱的工业生产、餐饮业、房地产恢复生产。13-17时递减：此时段全天温度最高，户外活动人员较多，居家取暖所用的燃煤和生物质的量有所减少；受太阳照射，大气混合层较高；17-21时递增：气温寒冷居家人数增多，取暖的燃煤和生物质的量增大；下班时段道路机动车数量增多；路面扬尘增大；晚餐时段，餐饮业高强度、短时间营业。
三、小结
（1）达州市区域雾霾更多为PM 2.5的特征，因此有效治理PM 2.5是减轻或消除雾霾的关键；（2）达州市PM 10和PM 2.5主要源于燃煤和生物质燃烧、机动车尾气、扬尘、工业生产、餐饮业及房地产等。
针对这些源头提出一些治理措施，对于燃煤和生物质燃烧：达州市为山区地貌，海拔普遍高温度偏低，冬季尤为寒冷，生物质取暖十分常见，对于加大宣传燃烧生物质危害，加强管理减少生物质燃烧；市场提供高品质燃煤；四川省水电资源充裕，达州市天然气资源丰富，生产生活宜气则气、宜电则电。对于机动车尾气：推广新能源机动车；研发高效低排发
动机；市场投放高品质燃油；机动车加装尾气深度净化装置；将尾气质量纳入机动车年审项目。对于扬尘：道路硬化；加强道路管护；大力植树造林；对易扬物加盖。对于工业生产：全程实施清洁生产；使用原料利用率更高的生产设备；加强排污环保设施运行管理。对于餐饮业：将餐饮业烟囱尾气达标与否作为其申请相关营业证件前提；烟囱加装深度净化设备，保证其正常运行；相关部门应加强巡检。对于房地产：严格落实环境影响评价要求；在周界喷水环境下施工，防止起尘；运输渣土车，对土料进行严密加盖，需专人清洗运输车轮胎；使用散装水泥，少用或禁用袋装水泥。
参考文献
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图1 PM 10和PM 2.5月均浓度变化
图2 C(PM 2.5)/C(PM 10)逐月变化
图3 1月PM 10和PM 2.5小时浓度变化

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