０题策划Ｔｈｅ ｒ］ｑｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇ 上海环境空气ＰＭ２．５变化特征的简要分析 Ｂｒｉｅｆ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｃｈａｎｇｅ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ ｏｆ ＰＭ２．５ ｉｎ Ａｍｂｉｅｎｔ Ａｉｒ ｏｆ Ｓｈａｎｇｈａｉ 亢燕铭 王洪强 贺干山 （１东华大学环境科学与工程学院上海２０１６２０；２．上海市气象局上海２０００３０） 摘要：采用上海市城市环境气象中心２００８～２Ｏ１２年连续观测的ＰＭ 小时资料，分析了上海市ＰＭ， 的年际变化和年变化特征，并与典 型城市霾与非霾时段ＰＭ 的浓度值进行了对比，并从污染物来源角度对２０１３年１月霾进行了分析。结果表明，２００８～２Ｏ１１年，ＰＭ， 的平均质量浓度呈逐年下降态势，从５２ ９±３７．５ ｕ ｇ／ｍ。下降至３４±２６．９ ｕｇ／ｍ。，２０１Ｏ年、２Ｏ１１年和２Ｏ１２年上海ＰＭ， 质量浓度基 本相当。ＰＭ 。平均质量浓度按月平均值高低可分为两个时段，较高时段为１月、２月、３月、１１月和１２月，其余月为较低时段，两时段特 征明显，且其ＰＭ 平均质量浓度分别为４６ ４ ｇ／ｍ。和２７．８ ｉ－ｉ ｇ／ｍ。。风和降雨是影响ＰＭ， 质量浓度的主要气象要素。不同城市霾与非霾 时ＰＭ 质量浓度不同，可能原因是其组成成分不同导致。２Ｏ１３年１月霾的出现，黑碳可能对其有主要影响。 关键词：ＰＭ ；霾；上海；变化特征 中图分类号：ＴＵ５０ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７４－８１４Ｘ（２０１４）０１—１８－０３ 最近１ ０余年，特别是近３年来，霾已在我国许多地区表 现为频繁发生的特征 。我国主要城市的大气颗粒污染物 中，细粒子（ＥＩ］ＰＭ， ）所占的比重明显呈上升趋势。以上海 为例，２００２＃［１２００３年，上海ＰＭ 浓度有１／３以上的天数超 过１００ ｕ ｇ／ｍ。，２００４年至２００５年夏季，上海地区ＰＭ 的 平均浓度高达８９ ｇ／ｍ。。在２００７年１月１ ９日发生的长三角 地区有记录以来最严重的霾污染事件中 Ｊ，杭州市区的ＰＭ 。 浓度达３５４ ｕ ｇ／ｍ。，苏州达￣：Ｕ４６３ ｕ ｇ／ｍ。，而上海则高达 ５１ ２ ｕ ｇ／ｍ。。２０１ ２年底￣］２０１ ３年上半年上海地区经历的霾 污染天气中，ＰＭ， 的日平均浓度长时间高达２５０ ｇ／ｍ。以 上。据上海市气象局的初步统计结果，上海地区年均霾日已 超过２００ｄ，成为我国受霾严重影响的区域之一。 由于室外环境空气污染物必然会对室内空气品质产生 世纪公园约为５０ ｍ，见图１。 图ｉ ｐ；、。。和 ㈡ 溺 ｝点《、 嚣 ｝ ■ｊ基１ ＰＭ１。和ＰＭ ２ ５连续实测仪器为Ｇｒｉｍｍ～１ ８０（德国， Ｇｒｉｍｍ￣司），仪器使用前厂商已校准。数据自动记录间隔 为１ ｈ，由于为５年连续测量，故以下的分析将直接剔除由于 仪器故障、降雨或降雪期间测得的无效数据。 影响，考虑到霾污染可能产生的危害，本文将利用对上海 ２００８～２０ １ ２年连续５年ＰＭ浓度变化的观测资料，分析上 海的ＰＭ， 年际变化规律，为进一步认识上海环境空气中的 ＰＭ， 污染水平、变化特征提供必要的参考数据。 ２结果与讨论 ２．１上海ＰＭ２５年际及年变化特征 ．１材料与方法 ２００８年１月～２０１２年１２月对ＰＭ２ ５质量浓度、风速和 风向进行了连续观测。观测仪器放置在上海市城市环境气 象￣ｕ４Ｌ；３楼楼顶（距离地面的高度约为１０ ｍ，３１。１４’Ｎ， 为了纵向对比上海ＰＭ 。的年际变化特征，利用将 ２００８～２０ １ ２年连续实测数据，现将ＰＭ ２ 的年平均浓度变 化情况示于图２，图２中给出了相应的标准偏差。 １２１。３２’Ｅ１，观测点与最近街道的距离约为３０ ｍ，距离 色建筑１ ８绿２０１４￣１期 圈２ ＰＭ 铒际蛩化鹳￣＇Ｅ（２００８～２…２年） 由图２可见，２００８～２Ｏ１１年，ＰＭ 的年平均质量浓 度呈下降趋势，从５２．９±３７．５ ｇ／ｍ。下降至３４±２６．９ ｕ ｇ／ｍ。，即平均浓度和标准偏差分别下降了约３５．７％和 ２８．３％。２０１ ２年ＰＭ， 年平均浓度较２０１ １年略有上升，为 ３７．２±２７－２ ｕ ｇ／ｍ。。另外，从图２中可以得到，２Ｏ１０年、 ２Ｏ１ １年￣ＥＩ２０１ ２年３年的ＰＭ 平均浓度较为接近，因此，为 了更为真实地反映近年来ＰＭ， 的现状，将２０１０年、２Ｏ１ １ 年和２０１２年３年的ＰＭ， 月平均浓度及其标准偏差绘于图 ３。 ：ｊ ｐＭ、 变 特ｊ征（２０ １０年～２０１２年） 从图３来看，１月、２月、３月、１ １月和１２月ｆ这５个月记为 Ａ１５１段）Ｉ￣ｇＰＭ２ ５月平均浓度相对较高，Ａ时段的ＰＭ２ ５月平均 浓度为４６．４ ｕ ｇ／ｍ。；而其余７个月（记为ＢｌｔＪ段）的月平均浓 度为２７．８ ｕ ｇ／ｍ。。ＡＩ￣１段ＰＭ２， ５的平均浓度约为Ｂ！￥１－段的１．７ 倍。 ２．２ Ａ、Ｂ时段ＰＭ２．５特征分析 为了分析造成Ａ、ＢＩ￣Ｊ－段ＰＭ， 平均质量浓度差异的可能 原因，ｊ６－，－３年（￣Ｐ２０１０－２０１２年）的月平均气温（７－）、平均风 速（∽和月降雨量绘于图４。 Ａ ｒＪ，ｊ崩 Ｒ时辟 Ａ时辟 ７００ ６Ｏ０ ５００乍 ｇ ４００一 丑酬 ３００翟 ２。。世 时间（月） 图４ ３ｔ￣月平均儡度、风速和降雨 对比（２０１０～２０１２年） Ｔｈｅｍｅ Ｐｌａｎｎｉｎｇ０题策划 图４表明，￣，ｇｔ：ｌＳ来看，Ａ时段的温度较ＢＢＪ－段的温度低， 因而大气对流相对较弱，不利于污染物的扩散，因此，Ａ时 段更有利于污染物的积累。从降雨量的对比来看，除了６月 ＃Ｂ８月平均降雨量较大以外，ＡＩ￥－Ｊ段和Ｂ时段的降雨量基本相 当。然而，从图３来看，４月、５月＃１３６月的月平均ＰＭ 浓度 基本相当，这是因为除了降雨对大气中的气溶胶有较大的清 除作用外，风；ｚ－，ｊ－￣－染物的扩散作用也很明显 Ｊ。；￣ｇ，－ｌ：ｌＳ图４中 ４月、５月＃ｎ６月的月平均降雨量及风速，可以发现降雨和风 可能是影响大气中气溶胶浓度的重要气象因素。从Ａ时段和 ＢＩ￣ｇ，段风速对比来看，Ａ时段平均风速明显低于ＢＩ￣ｇ，段，但 ３月平均风速相对较大，且月平均降雨量较大，情况比较特 殊，其原因可能是该月大风携带来自北方的沙尘等气溶胶， 从而导致较高的ＰＭ， 浓度。 ２．３为了对比不同城市不同城市ＰＭ２对比 ，５霾与非霾时ＰＭ， 的浓度差别，现 将近年来，我国南北方的几个典型城市在霾＃￣－ＩＦ霾期间的 ＰＭ， 情况列于表１。 袁｛下同城市霾与非蠢期间ＰＭ： 肪 浩赓对 Ｔ’ 城市 观测时间（年／月） 非霾 霾 文献来源 广帅ｌ ２００５．１２～２００６．２ ６９ ７２ ［１０】 重庆 ２０１１ ４４ ６４ ［１１】 福帅ｆ ２００７ ３５．５ ５０ ［１２】 郑州 ２０１０～２Ｏ１１ ５５ 大于７２ ［１３］ 北京 ２Ｏ１１．９．１～２Ｏ１１．１２＿７ ２９．６ ９７．６ ［１４］ 从表１给出的数据来看，不同城市非霾与霾期间ＰＭ， 浓 度差距较大。根据已有的研究结果和观测数据，这可能是不 同城市ＰＭ， 的组成成分不同所致，也可能是由于异地霾的 输送导致，但由于气象条件的变化和各地污染源种类和散发 特性各异，目前还很难对这一问题给出明确回答。 ２．４ ２０１ ３年１月霾的成因简单分析 ２０１ ２年底至２０１ ３年１月期间，与华东地区其他城市同 一时间内，上海经历了一段长时间严重霾过程。关于这一霾 过程，周敏等ｌ ＿对其组成成分做了较为详ｆｌ￣ｌａ９分析，本文根 据卫星和其他气象资料显示的证据，从污染物来源角度做一 些简单说明。图５为ＭＯＤＩＳ卫星遥感资料提供＠２０１ ３年元 月期间上海地区及其附近的火点图（标记为红色）和污染物（颗 粒物）后向轨迹图。 从图５来看，２Ｏ１ ３年元月上海地区霾天气持续时间较 长，长三角及周边地区火点明显比非霾时多；从后向轨迹来 看，这一次霾过程中，外来污染物主要来自内陆，并且途径 大量火点地区。 ２Ｏ１４年堡 婆筑１ 第１期 ９
