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常州和苏州大气主要污染物的月变化和季节变化特征
摘 要：利用常州市和苏州市环境监测中心的PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO及O3资料，分析了主要大气污染物的月变化和季节变化特征。结果表明：常州市和苏州市PM2.5、PM10质量浓度月变化不一致，常州市PM2.5、PM10浓度最大值均出现1月份，最小值分别出现在9月、7月;苏州市PM2.5浓度在1月份出现最大值，7～9月出现最小值，PM10浓度在3月出现最大值，在8月出现最小值。常州市SO2质量浓度月变化最大值出现在5月，最小值出现在7月;苏州市SO2质量浓度在1月和12月浓度最高，9月最小。常州市和苏州市NO2质量浓度最大值分别出现在1月和11月。常州市和苏州市CO质量浓度最大值分别出现在1月和11月。常州市和苏州市O3质量浓度最大值分别出现在6月和8月。常州市和苏州市PM2.5、PM10浓度秋、冬季节浓度较高，夏季浓度最低。
关键词：颗粒物 季节变化 月变化 污染气体
随着城市化进程的发展，环境问题日益突出，雾霾频发，大气污染严重，尤其是长三角、京津冀等经济发达地区，而且大气污染呈现出煤烟型和机动车尾气型共存的复合型特征[1]。具体表现为：颗粒物浓度居高不下，仍然是我国绝大多数城市的主要污染物;同时，多个城市出现了光化学烟雾，SO2、NO2和O3浓度很高[2]。大气污染严重危害人体健康，因此值得深入研究。
该文将利用常州市和苏州市环境监测中心的颗粒物和气体污染物资料，研究它们的月变化和季节变化特征。
一、资料
该文所用资料来自常州市和苏州市环境监测中心，资料包括2010年全年的PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO及O3资料。所用仪器为美国赛默飞世尔公司生产的PM2.5监测仪、PM10监测仪、SO2监测仪和NO2监测仪，以及美国自动精密工程公司生产的CO监测仪和O3监测仪。
二、常州大气污染物的月变化特征
图1a和b表明，PM2.5、PM10质量浓度月变化总体说来基本一致，均在1月份出现最大值，PM2.5质量浓度最小值出现在9月，PM10质量浓度最小值出现在7月。对于PM2.5质量浓度变化情况来说，1～9月总体呈下降趋势，其中7月份略有回升;9～11月呈上升趋势，其中10～11月变化较为缓慢;11～12月，浓度迅速下降。对于PM10质量浓度变化情况来说，1～7月总体呈下降趋势，其中3月略有回升;7～11月呈上升趋势;11～12月，PM10质量浓度迅速下降。
SO2质量浓度的变化情况(图1c)表明，SO2质量浓度最大值出现在5月，最小值出现在7月。1～2月份，SO2质量浓度迅速下降;2～5月，呈现出迅速上升的态势;5～12月，总体呈波动下降趋势，其中5～6月，下降速度最快;10～11月，SO2质量浓度再次上升;11～12月，再次下降。NO2质量浓度的变化情况(图1d)与SO2总体变化趋势基本一致，但最大值出现在1月;1～2月，NO2质量浓度迅速下降;2～4月，迅速上升;4～9月，呈下降趋势，其中7、8、9三月变化较为缓慢;9～10月，再次上升;10～12月，NO2质量浓度又一次下降。而CO质量浓度变化特征(图1e)较为简单，1～9月，呈现出波动下降的趋势;9～12月，呈上升趋势。O3质量浓度变化特征(图1f)基本成对称分布，最大值出现在6月;1～6月，总体呈波动上升趋势;6～12月，总体呈波动下降趋势。
三、常州大气污染物的季节变化特征
从图2a和图2b可知，PM2.5和PM10秋、冬季节浓度较高，其中秋季质量浓度最高，而夏季浓度最低。夏季太阳辐射增强，地表增温快，大气对流发展强烈，易于污染物的扩散。且夏季多降雨过程，湿沉降使大气中的污染物减少，故夏季PM2.5、PM10质量浓度最小。而秋、冬季大气层结较为稳定，加之雨水相对减少，故污染物浓度较高。春季PM2.5、PM10浓度亦较高，这主要是由于风速大，导致地面扬尘增加，颗粒物浓度升高。
整体而言，SO2、NO2和CO(图2c、图2d、图2e)在夏季浓度最低，SO2、NO2最大值出现在春季，CO最大值出现在冬季。O3浓度在夏季取得最大值(图2f)，与夏季光化学反应最强有关。
四、苏州大气污染物的月变化特征
由图3a可知，PM2.5在1月份出现最大值，7～9月出现最小值;从1月到2月，PM2.5浓度迅速下降，之后2～6月份，浓度较为稳定，振荡变化;从6～7月，PM2.5再次减小，9月之后，浓度迅速增大。图3b表明，PM10在3月出现最大值，在8月出现最小值。从1～2月浓度骤减，在3月份又迅速增加;从3～8月，浓度逐渐下降;之后又逐步上升。
由图3c可知，SO2质量浓度在1月和12月浓度最高，2～9月浓度振荡，9月最小，其中在4月和8月出现次极大值。图3d表明，NO2最大值出现在11月份，从1～7月，浓度整体而言在下降，在4月出现次极大值，从7～11月浓度迅速增加。图3e表明，CO质量浓度在11月取得最大值，从1～10月CO浓度比较稳定。由图3f可知，O3浓度呈现单峰分布，在8月出现最大值。
五、苏州大气污染物的季节变化特征
从图4a和图4b可以看出，PM2.5、PM10秋、冬季节浓度较高，而夏季浓度最低;整体而言，SO2、NO2和CO(图4c、图4d、图4e)在夏季浓度最低，SO2最大值出现在冬季，NO2、CO最大值在秋季;O3浓度在夏季取得最大值(图4f)。夏季太阳辐射强，光化学反应速率大，导致O3的产生率大;同时夏季大气层结不稳定，污染物容易扩散，所以PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO在夏季浓度最低。
六、结语
(1)常州市和苏州市PM2.5、PM10质量浓度月变化不一致，常州市PM2.5、PM10浓度最大值均出现1月份，最小值分别出现在9月、7月;苏州市PM2.5浓度在1月份出现最大值，7～9月出现最小值，PM10浓度在3月出现最大值，在8月出现最小值。
常州市SO2质量浓度月变化最大值出现在5月，最小值出现在7月;苏州市SO2质量浓度在1月和12月浓度最高，9月最小。常州市NO2质量浓度月变化最大值出现在1月，最小值出现在12月;苏州市NO2浓度最大值出现在11月份，最小值出现在7月。常州市CO质量浓度月变化最大值出现在1月，最小值出现在9月;苏州市CO质量浓度最大值出现在11月份，最小值出现在9月。常州市O3质量浓度月变化最大值出现在6月，最小值出现在1月;苏州市O3浓度最大值出现在8月份，最小值出现在1月。
(2)常州市、苏州市PM2.5、PM10浓度秋、冬季节浓度较高，而夏季浓度最低。常州市、苏州市SO2、NO2浓度在夏季最小，常州市SO2、NO2浓度最大值出现在春季;苏州市SO2最大值出现在冬季，NO2最大值出现在秋季。常州市、苏州市CO浓度在夏季最小，常州市CO浓度在冬季最大，苏州市CO浓度在秋季最大。常州市、苏州市O3浓度在夏季最大，冬季最小。与夏季光化学反应最强有关。
参考文献：
[1] 陈仁杰， 复合型大气污染对我国17城市居民健康效应研究[M].上海：复旦大学公共卫生学院，2013.
[2] Kan H， Chen R， Tong S. Ambient air pollution， climate change and population health in China [J].Environ Int，2012，42：10-19.
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