西昌市城区大气环境质量特征研究（浅析）
来源:用户上传
作者:
摘 要：根据环境空气质量自动监测数据和气象监测数据，分析西昌市城区近几年空气质量总体概况及SO2、PM2.5和PM10等大气污染物的浓度变化特征，并对主要大气污染物与气象参数间的关系进行讨论。结果表明：研究时段内主要大气污染物年均浓度均满足《GB3095-2012环境空气质量标准》中二级标准要求；大气污染物 NO2与PM10和PM2.5呈显著性相关，气象参数与大气污染物呈明显相关性，其中风速与SO2、NO2、PM10和PM2.5呈极显著的负相关性。
关键词：西昌；大气污染物；气象参数；相关分析
1.数据说明
1.1监测技术、设备方法及监测点位分布
西昌市5个环境空气自动监测点均使用赛默飞世尔科技公司生产的空气自动监测仪器。其污染物自动分析仪的基本原理为：SO2分析仪分析方法为紫外荧光法；NO2分析仪是利用O3和NO的气相反应所发出光强大小，来测量大气中NO的浓度，称为化学发光法；CO分析方法为相关红外法，利用对波长为4.6nm的红外辐射有吸收的特性而设计的；O3分析方法为紫外光谱吸收法，该方法的测定原理是基于臭氧分子内部电子的共振对波长为254nm紫外光的吸收。PM10、PM2.5分析仪方法为β射线法。
西昌市大气环境监测点分别为青龙寺（对照点，102.3431，27.8099）、邛海宾馆（102.2721，27.8415）、凉山州政府（102.2625，27.8980）、西昌市政府（102.2685，27.8851）和长安（102.2370，27.8914）。监测采样时间、监测频次、分析方法严格按照《环境监测技术规范》，对SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5采用24小时自动采样。
1.2 监测标准
根据四川省空气质量功能区划，西昌市环境空气质量功能区为二类区，执行国家《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准[3] 。
1.3数据处理
采用自动连续监测设备监测逐时数据，异常数据的取舍按照HJ630的规定。数据均采用SPSS20.0软件分析，因子间相关采用Pearson相关性分析，多重回归分析，p<0.05表示差异具有统计学意义。
2 结果分析
2.1 空气环境质量监测结果及分析
2.1.1 五年内西昌市环境空气质量总体概况
2012-2016年，西昌市环境空气质量优良率为99.3%，范围在98.3%～100%之间。其中：NO2年平均值浓度范围为23-29μg/m3，五年的年均值均达到国家环境空气质量一级标准；SO2年平均值浓度范围为27-43μg/m3，五年的年均值均达到国家环境空气质量二级标准；PM10年平均值浓度范围为41-54μg/m3，五年的年均值均达到环境空气质量二级标准；PM2.5年平均值浓度为范围26-27μg/m3，二年的年均值均达到环境空气质量二级标准；CO年平均浓度值为1.5 mg/m3；臭氧年平均浓度值为131-139μg/m3。在曹攀，罗彬等研究四川省城市环境空气质量状况结果中，西昌市为四川省仅有5个城市年平均值浓度达标之一的城市[4] 。
2.1.2 2016年西昌市主要大气污染物的月变化
2016年，西昌市SO2年均浓度为30μg/m3，日均浓度范围为8～121μg/m3，秋季浓度值最高37μg/m3，春季最低24μg/m3；PM10、PM2.5年均浓度分别为41μg/m3、26μg/m3，日均浓度范围分别为12～112μg/m3、7～86μg/m3，两者呈现相似的变化特征，冬季较高，夏季、初秋较低，主要与冬季秸秆禁烧、取暖及春节烟花爆竹有关；NO2年均浓度为22μg/m3，日均浓度范围为8～51μg/m3，冬季稍高，夏季、初秋稍低，其中6月最低，季节变化不明显；CO年均浓度为1.5mg/m3，日均浓度范围为0.6～2.2mg/m3，春季2月最高；O3年均浓度为131μg/m3，日均浓度范围为19～170μg/m3，春夏季、初秋较為严重，5月便出现轻度污染状况，7月、9月臭氧浓度有所下降原因为当月有半月以上降雨，日照不强烈，臭氧浓度相对较低。
2.2 气象参数与大气污染物多元统计分析
SO2、NO2、PM10、CO、O3和PM2.5是表征环境空气质量污染程度的重要指标，气象参数也会对大气环境质量造成不同程度的影响。2016年西昌市市政府环境空气自动监测点监测到的SO2、NO2、PM10、CO、O3、PM2.5、气温、气压、风向、湿度和风速11个参数进行SPSS20.0 Pearson相关性分析。
结果表明：PM10与 PM2.5二者相关系数达到0.963，呈显著性正相关，分别与气温和风速在 0.01的置信水平（双侧）上显著负相关，其结果与董娅玮[5] 等对西安市的研究结果一致；且与除臭氧外的SO2、NO2和CO三个大气污染物因子呈显著正相关，导致该相关性的原因主要是SO2、NO2和CO是形成PM10 与 PM2.5的重要来源和前体物质，其结果与陈丹青[6] 等对粤东三市的研究结果一致。O3与温度和风速呈显著正相关，与气压和湿度呈显著性负相关，并且与SO2和NO2这两个大气污染物因子呈显著正相关，导致该相关性的原因主要是在光化学作用下，NO2和NO作为O3的前体物，经过NO2和NO消耗和转化，从而促进了O3 生成[7] 。气温与NO2、CO、PM10和PM2.5呈极显著的负相关性，表明气温越低这4种大气污染物浓度越高，主要与秸秆焚烧、取暖及烟花爆竹、气温和污染物的负相关关系，以及冬季容易造成逆温层生成而不利于扩散。风速对SO2、NO2、PM10和PM2.5呈极显著的负相关性，表明风速越大越利于这4种大气污染物扩散，结果与王爱雯[8] 等对秀山县城区的研究结果一致。 3.结论
研究期间，西昌市城区主要大气污染物 PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3 年均濃度值均满足《GB3095-2012 环境空气质量标准》中二级标准要求。随月份变化，PM10、PM2.5、SO2和NO2先降低再升高的趋势，秋季SO2浓度值最高，CO春季较高，O3在春夏、初秋季节浓度较高[9] 。环境问题是典型的多因素、多元、非线性相互关系问题，利用西昌市环境空气自动监测点监测到的11个参数，使用大数据解析技术，分析气象参数对大气环境质量造成的影响[10] 。
相关性分析结果表明，O3与温度和风速呈显著性正相关，与NO2、湿度和风向呈显著性负相关。PM10与 PM2.5相关系数达到0.963，呈显著性相关，且与除臭氧外的SO2、NO2和CO三个大气污染物因子呈现严重的正相关。风速与温度、湿度呈较强的相关性，表明对大气污染影响较大。
参考文献：（Reference）
[1] 环境保护部，环境空气质量标准（GB3095-2012）[S].中国环境科学出版社，2012.
[2] 曹攀，罗彬.四川省城市环境空气质量状况分析[J].四川环境，2017，36（1）：72-76.
[3] 董娅玮，杜新黎，李扬扬，等.西安市区大气中PM2.5和PM10质量浓度污染特征[J].中国环境监测，2015，31（5）：45-49.
[4] 陈丹青，师建中.粤东三市PM2.5和PM10质量浓度分布特征[J].中山大学学报，2012，51（4）：73-78.
[5] 王占山，张大伟.北京市夏季不同O3和PM2.5污染状况研究[J].环境科学，2016，37（3）：807-815.
[6] 王爱雯，申娅，杨建波，等.秀山县城区大气环境质量特征研究[J].环境科学导刊，2017，36（4）：54-57.
[7] 敏玉兰，王健平，窦瑞平.2011-2015年合作市环境空气质量状况及变化趋势浅析[J].环境研究与监测，2017，30（01）：29-31.
[8] 李蔚，胡昊，徐富春，等.大数据解析技术在大气环境监测中的应用研究[J].中国环境监测，2015，31（3）：118-122
（作者单位：凉山州环境监测中心站）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14703549.htm
