2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10時空分布特征研究*

宋秒，張振江，韓婕，張祖棟，何瑞瑞

1.河北省廊坊生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心；2.河北省唐山生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心

大氣污染具有長期性、區(qū)域性和復合型等特點[1]，對公眾健康和社會生產造成嚴重的影響[2]，明晰其主要來源、時空分布及影響因素，是研究大氣污染需要著力解決的重要問題。國內專家學者在全國、省至市區(qū)開展了不同層面的研究[3]，揭示了不同區(qū)域范圍的大氣污染變化規(guī)律及影響因素。近年來，針對廊坊地區(qū)大氣污染的研究有所增加，究其原因，一是廊坊市特殊的地理位置決定本區(qū)域空氣質量與周邊京津地區(qū)空氣質量息息相關，改善廊坊市環(huán)境空氣質量，對打贏京津冀地區(qū)藍天保衛(wèi)戰(zhàn)具有重要的意義，二是廊坊近年來經濟水平發(fā)展、產業(yè)結構調整、人口數(shù)量增長等，對大氣質量產生重要的影響，空氣污染治理問題成為政府部門工作的重點難點之一。

以往針對廊坊市大氣顆粒物污染變化特征的研究存在不足之處，表現(xiàn)為監(jiān)測時間短、監(jiān)測點位少，難以全面反映廊坊地區(qū)大氣顆粒物污染狀況和變化趨勢，本文通過對廊坊地區(qū)2013-2019年12個站點環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)（PM2.5和PM10）時空分布特征進行統(tǒng)計分析，初步探討來源及污染物之間的相關性，評估防治措施，以期對廊坊市政府部門大氣污染防治工作提供科學依據(jù)。

一、廊坊市大氣顆粒物污染時空變化特征分析

（一）時間變化特征分析

1.大氣顆粒物年均濃度變化

圖1為2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10年均濃度變化趨勢圖。由PM10濃度逐年變化可知，2013-2019年廊坊市年均濃度呈顯著下降趨勢，累計下降53.8%。2013年濃度最高，為184μg·m-3，是國家環(huán)境空氣質量標準二級濃度限值（70μg·m-3）的2.63倍，日均值變化范圍為34-710μg·m-3，全年日均值超標率（二級濃度限值為150μg·m-3）為54.0%。2019年年均濃度最低，為85μg·m-3，是國家環(huán)境空氣質量標準二級濃度限值的1.21倍，日均值變化范圍為16-403μg·m-3，全年日均值超標率為11.0%。

圖1 2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10年變化趨勢

由PM2.5濃度逐年變化可知，2013-2019年PM2.5年均濃度呈顯著下降趨勢，累計下降58.2%，其變化趨勢與PM10一致。2013年濃度最高，為110μg·m-3，是國家環(huán)境空氣質量標準二級濃度限值（35μg·m-3）的3.14倍，日均值變化范圍為10-598μg·m-3，日均值超標率（二級濃度限值為 75μg·m-3）為 56.8%。2019年濃度最低，為46μg·m-3，是國家環(huán)境空氣質量標準二級濃度限值的1.31倍，日均值變化范圍為6-316μg·m-3，日均值超標率為13.8%。

2.大氣顆粒物月均濃度變化

圖2為2013-2019年廊坊市PM10和PM2.5月均濃度變化趨勢圖。從PM10濃度逐月變化可知，PM10月變化趨勢呈U型曲線。6-9月的月均值均低于100μg·m-3，其中8月最低，為82μg·m-3。其他月份濃度變化范圍為113-168μg·m-3，其中1月最高，為168μg·m-3。從季節(jié)上看，冬季（12月至次年2月）平均濃度為155μg·m-3，夏季（6月至8月）平均濃度為92μg·m-3，整體呈冬季高、夏季低的特征。從PM2.5濃度逐月變化可知，PM2.5月變化趨勢呈U型曲線，與PM10月變化趨勢一致。5-9月濃度較低，濃度變化范圍為45-57μg·m-3，其中8月最低，為45μg·m-3。12月和1月最高，分別為105μg·m-3、115μg·m-3。從季節(jié)上看，冬季平均濃度為105μg·m-3，夏季平均濃度為52μg·m-3，其季節(jié)分布特征與PM10類似，整體呈冬季高、夏季低的特征。

圖2 2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10月變化趨勢

（二）空間分布特征分析

由圖3可知，2016年廊坊市區(qū)及各縣PM10年均濃度變化范圍為112-160μg·m-3，均高于國家環(huán)境空氣質量標準二級濃度限值（70μg·m-3），表明PM10污染相當嚴重，其中霸州市濃度最高，為160μg·m-3。2019年廊坊市區(qū)及各縣PM10年均濃度變化范圍為82-102μg·m-3，較2016年呈大幅度下降趨勢，但仍超出國家環(huán)境空氣質量二級標準，其中，霸州市和大城縣濃度最高，均為102μg·m-3。2016-2019年下降幅度最大的為香河縣，由 137μg·m-3下降到 82μg·m-3，降幅為40.1%。在空間分布上，2019年廊坊北部區(qū)域（三河市、大廠縣、香河縣及市區(qū)）濃度較低，均低于90μg·m-3；南部區(qū)域（固安、永清、霸州、文安和大城）濃度較高，均高于90μg·m-3，整體呈北低南高的特征。

圖3 2016年和2019年廊坊市PM10年均濃度分布

由圖4可知，2016年廊坊市區(qū)及各縣PM2.5年均濃度變化范圍為66-96μg·m-3，均高于國家環(huán)境空氣質量標準二級濃度限值（35μg·m-3），其中霸州市、永清縣和文安縣濃度最高，濃度值均超過90μg·m-3。2019年廊坊市區(qū)及各縣PM2.5年均濃度變化范圍為41-54μg·m-3，較2016年下降趨勢明顯，但仍超出國家環(huán)境空氣質量二級標準，其中霸州市濃度最高，為54μg·m-3。2016-2019年下降幅度最大的為三河市，由78μg·m-3下降到41μg·m-3，降幅為47.4%。在空間分布上，2019年廊坊北部區(qū)域（三河市、大廠縣、香河縣及市區(qū)）濃度較低，均低于50μg·m-3，南部區(qū)域（固安、永清、霸州、文安和大城）濃度較高，均高于50μg·m-3，與PM10分布類似，整體呈北低南高特征。

圖4 2016年和2019年廊坊市PM2.5年均濃度分布

2016年PM10和PM2.5污染嚴重，與南部重污染工業(yè)企業(yè)數(shù)量較多、建筑施工與道路揚塵排放多等有關，2019年各縣區(qū)年均值較之2016年大幅度下降，說明廊坊市在采取散亂污企業(yè)關停整頓、企業(yè)工藝技術升級改造、施工及道路揚塵整治等措施后，取得了明顯的治理成效。

二、結論

本研究利用2013-2019年廊坊市PM2.5和PM10數(shù)據(jù)，分析了大氣顆粒物的時空變化特征。主要結論如下：

（1）2013-2019年，廊坊市PM2.5和PM10年均濃度均呈顯著下降趨勢，累計下降幅度分別為58.2%和53.8%，說明廊坊市針對顆粒物治理取得明顯成效。

（2）PM2.5和PM10月變化趨勢呈U型曲線，整體呈現(xiàn)冬季高、夏季低的特征。

（3）2016年及2019年廊坊市區(qū)及各縣PM2.5和PM10污染嚴重，2019年較2016年呈顯著下降趨勢，但仍高于國家環(huán)境空氣質量標準。2019年廊坊市PM2.5和PM10濃度分布整體呈北低南高特征，與南部重污染工業(yè)企業(yè)數(shù)量較多、建筑施工與道路揚塵排放多等有關。