馬琳 王雁
摘要:應用數理統計方法分析了新鄉市大氣污染物PM2.5濃度的區域、季節變化特征。結果表明:新鄉市PM2.5濃度區域性特征明顯,季節性變化顯著;同時說明,自然環境變化和人類日?;顒訉M2.5濃度分布有一定影響。
關鍵詞:新鄉;大氣污染;PM2.5;濃度;區域功能
中圖分類號:X831
文獻標識碼:A文章編號:16749944(2017)8009302
1引言
在環境空氣中,PM2.5又稱細顆粒物,是空氣動力學當量直徑小于等于2.5 μm的顆粒物,其來源和成因極其復雜,主要來源包括二次顆粒物、汽車排放、化石燃料燃燒、道路揚塵、生物質燃燒、土壤層以及金屬加工處理等。PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分,但它對空氣能見度有重要的影響,也是造成空氣環境污染,對人體健康危害最嚴重的大氣污染物之一[1,2]。因此,PM2.5是評價大氣環境質量的重要指標,已成為近年來城市大氣環境研究的焦點[3~6]。
新鄉市地處河南省北部黃河中下游,由于特殊的地理位置以及產業結構,其大氣環境質量備受社會各方面關注。筆者將借助空氣自動監測數據,分析新鄉市大氣污染物中PM2.5濃度變化特征,通過探討環境空氣中PM2.5濃度隨季節、月份變化的關系,對新鄉市的PM2.5污染狀況進行了客觀評價,為管理部門控制空氣污染決策提供科學依據。
2數據來源
數據采用“國家空氣質量聯網監測管理平臺(市級版)”的監測數據,研究中選用數據為2015年1月1日至2016年12月31日新鄉市國控站點連續監測的PM2.5小時平均質量濃度,并獲取該時間段內日平均質量濃度,各月、各季節以及年PM2.5的平均濃度時空分布特征。
表1所示為大氣污染物PM2.5濃度劃分國家標準,日均質量濃度及年均質量濃度的統計滿足《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)的要求。依據國家環境空氣質量標準,新鄉市執行二級標準。
由表1、表2可知,2015年和2016年新鄉市區大氣污染物PM2.5濃度均超過國家大氣潔凈水平二級標準;2015年四個國控點位,環保西院年平均PM2.5污染最重,開發區的污染最低,2016年四個國控點位PM2.5污染水平基本一致;雖然城區和四個國控點位2016年相對于2015年均有明顯下降,但均超過了國家規定的二級標準,這也說明城區和四個國控點位大氣環境中PM2.5污染程度仍然較重。
2015年各站點污染物年均值顯示,開發區PM2.5的年均值相對較低,而環保西院年均值相對較高,符合其功能區周邊環境現狀情況,而2016年各個功能區PM2.5年均濃度基本一致。整體上看,新鄉市PM2.5污染物呈現區域性污染(圖1)。
3.2各監測點污染物PM2.5濃度隨季節變化的特征分析
如圖2所示,四個季節中,污染物PM2.5在整個市區的濃度表現為“V”形狀特征,夏季、秋季PM2.5濃度較低,春季、冬季PM2.5濃度較高。污染物PM2.5濃度整體上呈現出冬強夏弱的季節變化規律。
夏秋兩季氣溫較高,雨水豐富,盛行西南風和東南風,風力較強,有利于空氣中污染物的稀釋和擴散;春冬兩季則相反,降水較少再加上近地面逆溫層和靜風等天氣現象發生頻率較高,不利于污染物擴散和稀釋。
3.3污染物PM2.5濃度變化與社會功能區域關系分析
如圖3所示,環保西院,工業較多,人口密度大,車輛多交通擁擠,人類活動頻繁,其年均PM2.5超過其他城區;開發區,人口密度低,綠地分布廣,無明顯污染源,其年均PM2.5濃度最低。PM2.5年平均濃度的區域差異,工業居民混合區的PM2.5濃度變化最為明顯,而居民區的PM2.5濃度變化略低。這說明人類活動、交通狀況、商業活動強度是全市PM2.5濃度影響最主要因素,因此各區域的社會功能對城市空氣質量起著不同的作用。
4結果與結論
新鄉市大氣環境中PM2.5濃度年度變化呈現明顯下降,但均超過了國家規定的二級標準, PM2.5污染程度仍然較重。季節變化呈現出春、冬季高,夏、秋季低的差異性。各功能區域中大氣污染中PM2.5濃度變化為人口密集、交通擁堵、經濟活躍的工業混合區最為顯著;人口密度低,綠地分布廣,無明顯污染源的居民區最不明顯。
本研究表明人類日?;顒印⒓竟澴兓窃撌蠵M2.5濃度變化的主要因素,這也說明城市大氣環境質量的變化是人類活動和自然環境相互作用的結果。但導致大氣環境質量狀態變化的因素是多方面的,需要進一步采用更多指標,更全面揭示城市大氣環境質量動態變化規律。
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