楊淵 陳玲玲
(內江市環境監測中心站四川內江641100)
內江市環境空氣顆粒物相關性分析
楊淵陳玲玲
(內江市環境監測中心站四川內江641100)
本文根據內江市城區環境空氣自動站2014年10月~2015年9月小時監測數據,研究內江市環境空氣中顆粒物(PM10和PM2.5)與其他氣態污染物、氣象條件的相關性,根據分析結果提出內江市大氣污染防治措施。
環境空氣;顆粒物;相關性;防治措施
大氣懸浮顆粒物(ParticulateMatter,PM)從燃燒行為直接排放或間接產生,已經證實對人類健康有影響[1]。PM10和PM2.5是表征環境空氣質量的兩個主要污染物指標,內江市從2014年起新增了PM2.5、CO和臭氧三項空氣質量指標的監測,本文利用小時監測數據,分析內江市環境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)與其他氣態污染物、氣象條件的相關性,并根據分析結果提出內江市大氣污染管制方向。
本文采用皮爾森相關系數,了解顆粒物與氣態污染物及氣象條件小時數據的兩兩相關性,根據最小二乘法配出兩個變量x和y的直線y=a+bx,利用相關系數r來度量兩種污染物之間線性關系的密切程度。r=0表明毫無線性相關,r=±1為完全線性相關,r在正負0.3之間為低度相關,在正負0.3~0.6之間為中度相關,在正負0.6~0.9為高度相關,計算公式如下[1][2]:

利用各站點數據進行相關性分析,顆粒物與其他污染物及氣象條件的相關系數分別見表1、表2。

表1 PM10與其它污染物及氣象條件的相關系數

表2 PM2.5與其它污染物及氣象條件的相關系數
2.1顆粒物與其他污染物相關性分析
從表1和表2可以看出,除區政府站點外,其余站點顆粒物與CO的相關性均最高(CO-PM10:0.61~0.63,CO-PM2.5:0.60~0.61),呈高度正相關,表明顆粒物受化石燃料的燃燒影響最突出。相關性次之的是NO2(NO2-PM10:0.41~0.51,NO2-PM2.5:0.35~0.42),由于城市大氣中的NOX(NO和NO2)有2/3來自汽車等流動燃燒源的排放,1/3來自固定燃燒源的排放[3],表明顆粒物受機動車尾氣排放影響也較大。
區政府站點與顆粒物相關性最高的是NO2,且均高于其他站點,表明該站點受機動車尾氣排放影響最大。
顆粒物與SO2相關性最高的是監測站站點,且明顯高于其他站點,這與該站點周邊的燃煤小作坊有較大關系。
2.2顆粒物與氣象因子相關性分析
將顆粒物與同時間的氣象因子進行相關分析,相關性最高的是氣溫(0.38~0.52),呈負相關,此結果與冬季顆粒物濃度明顯高于夏季的現象一致。
相關性次之的為氣壓(0.26~0.38),呈正相關。由于低壓環流形勢下,大多為陰雨天氣;高壓環流形勢下,天氣較穩定。這與內江市夏季多雨,冬季高空風速小,低空氣團較穩定的氣候特點出現的冬季顆粒物濃度明顯高于夏季的現象十分一致。
此外,風速與顆粒物的相關性在0.15~0.31之間,呈負相關,風速越小顆粒物濃度越高。內江市主導風向為偏北風,雖然冬季常有冷空氣南下,但受到北緣山地的阻擋,加之城市主干道大多為東西向,上風向大面積高樓形成了嚴重的地形阻擋,造成了顆粒物大量積聚且很難輸出擴散。
根據分析結果可以看出,內江市環境空氣顆粒物受化石燃料(煤、汽柴油等)和農業廢棄物(秸稈、雜草)的燃燒影響最大,因此內江市需采取應地制宜的有效管理策略,從以下幾個方面制定防治措施:(1)控制機動車尾氣排放,尤其是以柴油為燃料的機動車,積極發展公交導向型城市交通,減少居民出行對機動車的依賴,降低燃油消耗和減少汽車尾氣排放的污染物;(2)控制城市燃煤,加速燃煤小鍋爐淘汰,全面禁止生物質和垃圾焚燒;(3)做好城市規劃,盡可能地減少城市上風向的高建筑物數量。
[1]陳起鳳,連語潔,等.2006~2012年臺北市PM2.5和PM10變化趨勢與相關分析[J].Advances in Environmental Protection環境保護前沿,2014,4:128-135.
[2]中國環境監測總站.環境水質監測質量保證手冊(第二版)[M].化學工業出版社,1994,8:289-290.
[3]戴樹桂.環境化學(第二版)[M].高等教育出版社.2006,10:28.
楊淵(1981—),男,四川內江,環境監測工程師,2005年畢業于成都信息工程學院電子信息工程(大氣電子方向)2014年畢業于內江師范學院環境科學專業,研究方向為環境空氣和水質自動監測。