兰州市PM2.5浓度变化规律及气象因子影响研究摘要：利用2012-2015年兰州主城区PM2.5浓度的小时资料及气象逐小时观测数据，分析兰州市PM2.5的日、月、季、年及供暖期变化特征，用同期气象资料分析了气温、气压、降水、相对湿度、风向、风速等气象要素与PM2.5浓度的相关性，重点分析了PM2.5浓度与逆温、降水和10分钟风速的关系。结果表明：兰州市PM2.5的日变化呈双峰双谷特征。月分布以1月、11-12月最大，8-9月最小；季节差异明显，冬季最大，春秋季次之，夏季最小，夏季较冬季偏少4-8成；供暖期浓度明显大于非供暖期浓度。PM2.5浓度与逆温、逆温厚度、逆温持续时间、沙尘变化趋势一致；与最低温度、水汽压、0cm地温、24h变压等变化趋势相反。关键词：兰州；PM2.5浓度；相关分析；气象要素：：文献标识码：A兰州市地处青藏高原东北边坡和黄土高原的交汇地带，三面环山，黄河穿城而过，形成特有的河谷小盆地气候，特殊的地理条件致使空气污染物不易扩散，导致兰州市空气污染较为严重【1-3】。对兰州市大气污染的研究已有20余年的历史，并且已经取得了一些重要的认识【4-8】。目前对兰州地区大气污染的研究多集中于PM10（空气动力学当量直径小于等于10μm的细颗粒物），而对PM2.5（空气动力学直径小于等于2.5μm的细颗粒物）质量浓度在较长时间尺度上的研究还较少，特别是对兰州地区PM2.5浓度与气象因素的研究更少。由于PM2.5粒径小（直径还不到人的头发丝粗细的1/20）悬浮时间长，因此易于远距离输送【9】，区域间相互影响明显，易对空气质量和能见度等造成重要的影响。研究表明PM2.5由于粒径较小且比表面积大，能够进入机体深处，携带更多的有毒有害物质，对人体健康造成更大的危害【10,11】。兰州作为2013年全国首批开展AQI预报的城市之一，研究兰州市PM2.5浓度变化及其与气象条件的关系，是提供科学、有效地控制城市大气污染的重要依据。根据我国《环境空气质量标准》(GB3095-2012）规定，PM2.5二级浓度限值日值≤0.075mg/m3，年值≤0.035mg/m3。在下文分析时我们将1-2级称为清洁日，3-6级称为污染日，≥4级称为重污染。表1PM2.5浓度分级标准（浓度范围上限取＜，下限取≥）Tab.1TheconcentrationofPM2.5gradingstandards(concentrationrangefrom<limit,takeover)AQI级别浓度范围空气质量状况对人体健康的影响0-501＜0.035优可正常活动51-10020.035-0.075良极少异常敏感人群减少户外活动101-15030.075-0.115轻度污染易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状151-20040.115-0.15中度污染进一步加剧易感人群症状201-30050.15-0.25重度污染一定时间接触后，健康人群出现症状301-40060.25-0.35重度污染健康人群明显出现强烈症状401-4990.35-0.5500≥0.51资料及方法选取兰州市环境监测站提供的2012年4月12日-2015年12月31日的兰州市范围内5个国测点的PM2.5小时资料（以24时为日界（即01-24小时为一日）），环境监测站点分布如图1。下文中提到的兰州市PM2.5浓度是兰苑宾馆、职工医院、生物制品所和铁路设计院四个国测点的平均，榆中兰大校区仅作为对比观测站。同期的常规气象资料来自甘肃省气象局院内兰州观测站（站号：52889，103°53´，36°03´，1517.2m），探空资料来自榆中探空观测站（站号：52983，104°09´，35°52´）。考虑到PM2.5数据变化敏感，采用的数据经过质量控制，剔除不合理数据，并结合同期的气象资料，采用统计分析和相关性分析等方法进行分析研究。图1兰州市环境监测站点空间分布Fig.1SpatialdistributionofenvironmentalmonitoringstationsinLanzhou2结果分析2.1兰州市PM2.5浓度变化特征2.1.1小时变化对城市而言，当其污染源状况、地形地貌、经济条件和建筑物分布相对稳定时，气象条件是影响PM2.5浓度的主要因素，本研究仅考虑气象条件对城市PM2.5浓度的影响。从2012-2015年兰州市PM2.5逐小时平均浓度变化分析来看，1月上升速率最大，9月上升速率最小。从各季变化看出，冬季上升速率最大，夏秋季最小。春秋季平均上升速率略小于平均下降速率，夏冬季基本相同；冬季最大上升速率大于最大下降速率。从区域看：各国测点与兰州市PM2.5变率相比：兰苑宾馆，上升、...