中國空氣污染指數變化特征及影響因素分析

李小飛，張明軍，王圣杰，等

目的：隨著社會經濟的發展和人們生活水平的提高，城市環境空氣質量也越來越備受人們關注。空氣污染指數（Air Pollution Index，API）是中國長期使用的反映大氣環境質量水平的重要指標，多要素共同作用決定了API指數時空分布的復雜性。本文利用中華人民共和國環境保護部網站重點城市空氣質量日報數據，探討其時空分布特征及驅動機制。方法：利用日空氣質量數據（逐日空氣污染指數、主要污染因子、空氣質量級別和空氣質量狀況），采用定性分析法和定量分析法來研究時空分布規律以及驅動機制。依據中國API的5個等級（0～50、51～100、101～200、201～300、301～500）以及空氣質量狀況的7個水平（優、良、輕微污染、輕度污染、中度污染、中度重污染、重污染）分級標準，對中國42個城市2001—2010年近10年間逐日API、空氣質量級別和空氣質量狀況進行歸類和統計，同時統計了各站點首要污染物（無污染、可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮），獲得各站季節、年際和空間上 API平均值、空氣質量狀況和首要污染物出現天數。歸納、綜合和概括了中國城市空氣污染影響因素。主要采用SigmaPlot 11.0和ArcMap 9.3繪圖軟件進行繪圖。結果：從近10年中國API、主要污染因子和空氣質量狀況的時空特征可以看出：在季節變化上，API以夏季作為轉折點，冬季至夏季API大幅度降低，夏季之后API趨于升高，表現為冬季＞春季＞秋季＞夏季；主要污染因子出現天數為可吸入顆粒物＞無污染＞二氧化硫＞二氧化氮，其中可吸入顆粒物近 10年的出現天數為春＞秋＞冬＞夏，無污染為夏＞秋＞春＞冬，二氧化硫為冬＞春＞秋＞夏，二氧化氮為冬＞秋＞春＞夏；空氣質量狀況的季節變化總體上表現為：優或良在總天數中所占比例較大，其次為輕微污染和輕度污染，中度污染、中度重污染和重度污染所占比重最小，出現天數表現為優是夏＞秋＞春＞冬，良是秋＞春＞夏＞冬，輕微污染、輕度污染、中度污染和中度重污染均為冬＞春＞秋＞夏，重度污染是春＞冬＞秋＞夏。從年際變化看，API總體上表現為逐年下降的趨勢；無污染出現天數逐年增大，可吸入顆粒物、二氧化硫和二氧化氮作為首要污染物出現的天數均呈波動減少趨勢，其中二氧化氮出現天數最少；空氣質量狀況中出現優的天數整體上表現出逐年增大，良出現的天數在 2001—2007年呈增大趨勢之后則表現為趨于減小，輕微污染和輕度污染出現天數減小趨勢明顯，中度污染、中度重污染和重度污染出現天數較少，呈波動減小趨勢。在空間上，API、主要污染因子和空氣質量狀況均表現出從南向北，從沿海至內陸的變化趨勢特征，即北方和內陸城市API較高，主要污染因子類型多且出現天數較多，空氣質量級別齊全，而南方和沿海城市則相反，總體上表現出優質的大氣環境質量。污染源、氣象條件、地理因素和人類活動是城市空氣污染的主要影響因素。結論：中國城市主要污染因子以可吸入顆粒物出現頻率最高，空氣質量狀況以優、良和輕微污染居多；冬春季空氣污染最為嚴重，空氣質量由南到北，從沿海到內陸的逐漸變差，但表現出逐年好轉趨勢；空氣質量主要受污染源、氣象條件、地理因素和人類活動的影響，各影響因素并非孤立，而是相互交織共同作用。

來源出版物：環境科學, 2012, 33(6): 1936-1943

入選年份：2015