克拉玛依市PM2.5污染状况分析及对空气环境质量评价的影响

吴 雷

（克拉玛依市环境科研监测中心站，新疆克拉玛依834000）

国家环境监测总站制定的《中国环境监测总站“十二五”发展规划》已将PM2.5纳入例行监测。新增加PM2.5监测必然会对现在的城市空气质量评价结果产生影响。本文通过分析PM2.5和PM10之间的浓度关系，预测克拉玛依市全年PM2.5的浓度范围，对空气环境质量进行重新评价，将评价结果与引入PM2.5评价前的评价结果进行比较和分析。

1 试验资料与方法

1.1 仪器与方法

监测仪器为大西比4000系列7201型悬浮颗粒物分析仪。检测方法：β射线法，量程：0～10mg／m3；分辨率：±0.002mg／m3。监测方法按照《环境空气质量自动监测技术规范》（HJ／T193－2005）执行。监测地点选在长征新村空气环境质量自动监测子站，监测时间为2012年1月1日至2月29日，监测项目为PM2.5和PM10。

图1 长征新村空气环境质量自动监测子站PM2.5和PM10浓度随时间变化图

1.2 数据统计

监测期间PM2.5和PM10浓度随时间的变化见图1。由图1可见，PM2.5日均浓度范围为0.040～0.131mg／m3，平均0.073mg／m3，PM10日均浓度范围为0.025～0.152mg／m3，平均0.062mg／m3。

2 结果与讨论

2.1 PM2.5和PM10浓度的相关性分析

在我国，一些城市，如北京、济南、长春等城市进行了大量的PM2.5和PM10浓度相关性研究［1－3］。研究结果表明，PM2.5和PM10具有较好的统计相关性。从图1可以看出，PM2.5和PM10浓度变化趋势基本一致。PM2.5浓度占PM10浓度的比例为10%～100%，其中有77.1%的数据在75%～100%。采用回归分析的方法对分析结果进行统计检验，从而得到两种污染物浓度之间的相关性。分析结果见图2。回归方程为：y＝0.637 5x＋0.015 4，相关系数为0.786 8。可以认为PM2.5浓度和PM10浓度之间呈高度线性相关。

图2 PM2.5和PM10之间的浓度关系图

2.2 克拉玛依市2011年全年PM2.5浓度

利用回归方程，根据克拉玛依市全市2011年PM10的监测数据测算全年PM2.5浓度，测算结果见图3，浓度范围为0.031～0.193mg／m3，平均0.059mg／m3。

图3 2011年全年PM2.5浓度变化图

2.3 空气环境质量评价

在PM2.5不参与评价时，采用空气污染指数（API）法进行评价。根据中国环境监测总站发布的《城市空气质量日报技术规定》（总站办字［2000］026号），将二氧化硫、二氧化氮和PM10作为评价指标。由于克拉玛依市二氧化硫和二氧化氮的污染程度很轻，所以全市API指数完全由PM10浓度决定。在PM2.5参与评价时，评价方法可以参考《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ633－2012）。计算结果见图4。

图4 克拉玛依市2011年API／AQI变化情况图

由图4可知，在PM2.5不参与评价时，API指数的范围为25～165，平均58，在363个有效监测日中，API＞100（劣于轻度污染）的有11d，空气环境质量优良率（API≤100的天数占全部有效监测天数的比率）为97%；在PM2.5参与评价时，AQI指数的范围是27～243，平均80，在363个有效监测日中，AQI＞100（劣于轻度污染）的有48d，空气环境质量优良率（AQI≤100的天数占全部有效监测天数的比率）为87%。可见，在引入PM2.5监测指标和采用AQI作为评价方法后，克拉玛依市空气环境质量评价结果明显下降。说明，按照新的空气环境质量标准（GB3095－2012），相对于其他污染物，克拉玛依市的PM2.5的污染状况更严重。

3 结论

（1）克拉玛依市空气环境中PM2.5和PM10浓度呈高度线性相关，回归方程为y＝0.637 5x＋0.015 4，相关系数为0.786 8。

（2）根据PM10浓度监测结果可以测算2011年克拉玛依市全年空气环境中PM2.5浓度在0.031～0.193mg／m3之间。

（3）如果引入PM2.5监测指标，并采用环境空气质量指数（AQI）作为评价方法，克拉玛依市2011年空气质量劣于轻度污染的天数将从原来的11d增加到48d，空气环境质量优良率将从原来的97%下降到87%。

（4）按照新的空气环境质量标准（GB3095－2012），相对于其他污染物，克拉玛依市的PM2.5的污染状况更严重。

［1］ 杨复沫，贺克斌，马永亮，等.北京PM2.5浓度的变化特征及其与PM10、TSP的关系［J］.中国环境科学，2002，22（6）：506－510.

［2］ 郝明途，侯万国，周学华，等.济南市PM2.5和PM10污染水平研究［J］.山东大学学报：工学版，2006，36（3）：108－111.

［3］ 王 菊，李 娜，房春生.以长春为例研究环境空气中TSP、PM10和PM2.5的相关性［J］.中国环境监测，2009，25（2）：19－21.