中国工业基地城市群PM2.5时空分布特征及相关性分析

为研究2014年中国四大工业基地25个主要城市的空气质量污染情况,对25个城市2014年1月~2015年2月的数据进行SPSS聚类分析,研究其整体分布情况,并应用统计学和GIS软件分析其主要城市大气颗粒物的污染分布特征,同时利用SPSS软件对大气污染物PM_(10)、SO_2、NO_2、CO、O_3和PM_(2.5)做相关性分析。结果表明:(1)25个城市PM_(2.5)年均质量浓度在32.94~100.23μg·m~(-3)之间,其中分布在40~70μg·m~(-3)之间的城市相对集中,占所有城市的68%,仅3个城市的PM_(2.5)年均质量浓度小于35μg·m~(-3);(2)PM_(2.5)季节变化特征大体表现为冬季秋季春季夏季,重度污染主要集中在12月和1月;(3)从空间分布上看,京津唐污染水平高于其他三个工业基地,珠三角污染水平最低;(4)四大工业基地城市群PM_(2.5)的浓度与PM_(10)、SO_2、NO_2、CO的浓度存在显著相关性。由于温度、气候等原因,在珠三角和长三角O3与PM_(2.5)呈正相关,而在京津唐和辽中南工业基地则呈负相关。     

江西省城市空气臭氧污染状况及时空分布特征

为研究江西省11个设区城市臭氧污染状况及其时空分布特征,对2015年1月至2017年8月11个设区城市50个国家环境空气监测点的臭氧(O_3)监测数据进行统计分析。结果表明:除萍乡、抚州2市外,全省其余9市臭氧第90百分位数(O_3-90per)浓度值均呈上升趋势,O_3污染状况整体呈加重趋势。O_3污染高值区主要分布在南昌、九江、鹰潭和上饶等赣东北地区,低值区域主要分布在新余、宜春和萍乡等赣西地区。O_3浓度月变化特征大致呈现出5月、9月高值的双峰模式,低值月份为11月、12月和1月份。日变化特征呈现出明显的单峰型,O_3处于高值时段时,二氧化氮(NO_2)、细颗粒物(PM_(2.5))及可吸入颗粒物(PM_(10))均处于低值水平,说明江西省各城市整体上暂未出现明显的O_3与PM2.5高浓度的大气复合污染的特征。     

四川盆地城市群6种大气污染物的时空分布

利用四川盆地18个城市2015-2016年6种大气污染物质量浓度资料,采用了集中期、集中度和变异系数等统计学方法,对该地区大气污染的时空分布特征进行了分析,将四川盆地划分为3个区进行对比研究.结果表明,四川盆地18个城市中,大气污染最严重的是自贡市,年均空气质量指数为100,污染天数占总天数的37.6%;污染最轻的是广元市,年均空气质量指数为57,污染天数占总天数的4.5%.四川盆地3个区域按照污染物质量浓度高低以及出现污染天数的长短排序均为:川南经济区成都平原经济区川东北经济区.研究时间段内,18个城市PM_(2.5)年均质量浓度达标的只有广元市;PM_(10)年均质量浓度达标的只有广元市和巴中市;SO_2年均质量浓度18个城市均达标;NO_2年均质量浓度除成都市和重庆市外,其他16个城市均达标;所有城市的CO和O_3日质量浓度均达标.近36年来,颗粒物和SO_2质量浓度呈现不同程度降低,表明国家对大气污染物排放的管控措施对颗粒物和SO_2污染改善明显.污染物PM_(2.5)、PM_(10)、CO、NO_2和SO_2质量浓度的季节变化为冬季高,夏季低;O_3质量浓度季节变化则为冬季低,夏季高.PM_(2.5)、PM_(10)和O_3质量浓度高的时段相对于SO_2、NO_2和CO来说更为集中,PM_(2.5)、PM_(10)、SO_2、NO_2和CO高质量浓度时段主要集中在1月左右,O_3高质量浓度时段主要集中在6月左右.不同城市间SO_2和NO_2质量浓度差异明显,其他污染物质量浓度分布则较为均匀.     

河南省不同地域空气质量特征及其与气象要素的关系研究

基于2014—2016年逐小时安阳、郑州和南阳市空气质量六要素质量浓度及常规地面气象资料,分析了空气质量总体特征及气象要素对主要污染物浓度的影响,结果表明:2014—2016年,河南省空气质量南部好于中、北部,主要表现为南阳的优良天数最多,安阳、郑州的较少.2014—2016年河南省空气质量逐年提高,安阳、郑州和南阳市平均优良天数分别为153、165、178 d,呈逐步增多趋势.河南省夏季污染类型正由煤烟型向油烟型转变,冬季仍以煤烟型为主.夏季空气污染物中PM_(2.5)、PM_(10)污染水平逐年下降,O_38 h污染水平急剧上升,而冬季主要以PM_(2.5)和PM_(10)为主.O_3与气温和风速呈正相关,与气压、降水量和相对湿度呈负相关,相关系数最高的为气温,最低为风速.而PM_(2.5)和PM_(10)与气象要素的相关性与O_3相反.3个城市O_3重污染条件下基本都是以SE风向为主,而PM_(2.5)和PM_(10)重污染条件下多以偏N风和E风向为主.     

济南市气象要素对大气污染物浓度的影响

利用2014-12-01—2015-11-30期间济南市空气质量的监测数据,运用Spearman秩相关分析法研究该市大气中细颗粒物PM_(2.5)、可吸入颗粒物PM_(10)、臭氧(O_3)的浓度与气象要素之间的相关性,其中气象要素选取温度、相对湿度和风速。结果表明:PM_(2.5)、PM_(10)及O_3与气象要素有显著的相关性,PM_(2.5)、PM_(10)的浓度与相对湿度呈正相关,与温度和风速呈负相关,O_3的浓度与温度和风速呈正相关,与相对湿度呈负相关;PM_(2.5)、PM_(10)浓度的日变化特征呈双峰双谷型,O_3浓度的日变化特征呈单峰单谷型;PM_(2.5)、PM_(10)的浓度在冬季、秋季、春季较大,在夏季较小;O_3的浓度在夏季最大,在冬季、秋季、春季相对较小,O_3已成为影响济南市夏季空气质量的首要污染物。     

陕北地区冬季采暖期大气污染特征分析

基于2016年12月1日至2017年3月31日陕北地区(延安市、榆林市)SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)、O_3、CO逐小时监测数据,研究陕北地区冬季采暖期大气污染水平及污染特征,并为陕北地区冬季空气质量改善提出建议.结果显示,2016年陕北地区冬季大气污染首要污染物为PM_(10)和PM_(2.5),大气污染类型为颗粒物污染型;通过月变化趋势分析和Pearson相关系数验证,各项大气污染物间表现出极强的相关性,O_3与其他5项污染物均为负相关,其他5项污染物两两互为正相关;经日变化趋势分析,SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)、CO污染物浓度日变化趋势均为"双峰双谷"型,且时间变化上保持一致,O3为"单峰"型;"周末效应"分析发现,SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)周末浓度均大于工作日浓度,CO周末浓度与工作日浓度变化不显著,日平均偏差为6.24%,O_3工作日浓度普遍高于周末浓度.建议陕北地区加强对冬季颗粒型污染物的抑制,加大城市绿化建设投入,积极宣传环保理念,倡导绿色出行,市民在周末尽量减少出行.     

2014年天津市武清区PM_(2.5)污染特征

为分析2014年武清区PM_(2.5)污染的变化特征,运用统计学方法对全年PM_(2.5)常规日值监测数据进行分析,结果发现:2014年武清区大气环境中PM_(2.5)年均浓度为92μg/m3,PM_(2.5)日均浓度分布区间较宽,主要分布区间为20~120μg/m3,占样本总数的71.1%。PM_(2.5)污染呈现夏季及春末、秋初较轻,冬季污染严重的特征。PM_(2.5)浓度变化"周末效应"表现较为突出的季节是春季,夏季、秋季和冬季并未出现"周末效应"。研究结果有利于认识武清区PM_(2.5)污染的时间变化规律,从而正对性开展大气污染防控。     

石家庄市采暖期空气质量特征及其与气象条件的关系

为确定石家庄市采暖期易引发大气污染的气象条件,通过对石家庄市2016—2018年采暖期的空气质量逐日监测数据,以及同期气象观测资料进行研究,分析了石家庄市采暖期的空气质量变化特征,探讨了影响环境数据变化的主要气象要素,筛选并确定了PM_(10)、PM_(2.5)、AQI的污染气象指标。结果表明:石家庄市采暖期内所有天数均为非一级天,其中污染日较多,占69.58%,以PM_(2.5)为首要污染物的天数最多,其次是PM_(10);PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NO_2、CO浓度与气温、变压、风速和混合层高度负相关,与相对湿度正相关(SO_2除外),O_3与气象要素的相关性和上述五种污染物相反;气象要素对大气环境影响的排序为:相对湿度风速混合层高度水汽压变压气温;确定的三种污染气象指标准确率分别是70.37%、70.37%、72.97%。     

2018年中国中东部地区臭氧浓度分布的时空特征

近几年,受人为排放的挥发性有机物逐年增加和大气中PM_(2.5)浓度逐年降低的影响,近地面的O_3已成为影响我国夏季空气质量的首要污染物,全国很多地区每年5月至9月会出现O_3污染超标的现象和O_3大范围蔓延的趋势.利用2018年逐时的O_3浓度分析场数据对我国中东部尤其是京津冀、长三角和珠三角地区O_3浓度的时空变化趋势进行研究.结果表明,随着时间变化,月平均O_3浓度在京津冀地区呈倒"V"型,在长三角和珠三角地区呈"M"型,这是因为O_3生成与地表接受的短波辐射通量有较好的线性关系.在京津冀地区6月太阳辐射强度最大且云量较小,因此O_3污染严重,O_3超标天数接近一半;而长三角和珠三角地区在7月受雨季的影响,云量较大,因此O_3月平均浓度相对较小,月平均浓度变化呈现出"M"型.而在一天内O_3浓度在上午逐渐上升,午后达到最大且稍滞后于地表所受到的短波辐射通量的日变化.     

福州市台江区2016-2018年环境空气质量变化趋势及规律分析和探讨

以2016—2018年福州市台江区空气质量监测自动站的监测数据为样本,分析统计了台江区的环境空气质量变化,以及主要环境污染物的季节、日变化趋势和规律。结果表明,除O_3浓度升高外,PM_(2.5)、PM_(10)、NO_2、SO_2、CO浓度均有所降低,NO_2、PM_(2.5)、O_3、PM_(10)是该地区的主要污染物。其中NO_2、PM_(2.5)、PM_(10)浓度表现为冬春季节较高、夏秋季节较低;O_3浓度春夏季较高,冬季低,O_3是夏季的首要污染物。NO_2、PM_(2.5)、PM_(10)日变化呈双峰型特征,O_3日变化呈单峰型特征,各污染物之间及污染源之间具有相关性。结合分析结果,提出了对台江区道路、工地扬尘控制、机动车尾气排放、挥发性有机物(VOCs)企业排放控制等建议。     

滇东地区城市空气污染变化特征及其与气象条件的关系

基于滇东城市曲靖2014-2018年2个国控空气质量监测点的逐日空气质量指数和6种空气污染物(SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)、CO和O_3)逐小时浓度资料以及同期气象要素数据,统计分析了曲靖主城区空气污染变化特征及气象因子对污染物浓度分布的影响.结果表明:①2014至2018年,曲靖主城区空气质量优良率为97%-99.7%,污染日数呈逐年减少趋势,首要污染物以PM_(10)、PM_(2.5)和O_3为主.②曲靖主城区空气质量呈现出夏秋季节较好、冬春季节较差的季节性特征.③6种污染物浓度各自表现出不同的季节性变化和日变化特征.气象条件影响着曲靖主城区污染物的扩散、迁移和转变.④风速与SO_2、NO_2、CO和PM_(2.5)浓度具有较好的负相关关系;与O_3浓度呈正相关关系;风速对PM_(10)影响较复杂,当风速小于2 m/s时有利于PM_(10)扩散,当风速超过2 m/s时反而导致PM_(10)浓度增加.⑤地面盛行西北风和东南风时,SO_2、NO_2、CO、PM_(10)和PM_(2.5)浓度较高;地面盛行西南风时,O_3浓度达到最高值.⑥降水对6种污染物具有显著冲刷清洁作用.⑦温度与O_3浓度呈显著性正相关关系,与NO_2、CO、PM_(10)和PM_(2.5)浓度呈显著性负相关关系;与SO_2浓度关系不显著.⑧相对湿度与O_3、PM_(10)和PM_(2.5) 3种首要污染物浓度呈显著性负相关关系;与SO_2、NO_2和CO 3种非首要污染物浓度的关系不显著.     

PM2.5及气象要素对乌鲁木齐市臭氧的影响

利用乌鲁木齐市2016年12月～2017年11月臭氧(O_3)小时浓度数据,分析了乌鲁木齐市近地面O_3浓度变化特征以及PM_(2.5)和气象要素对O_3浓度的影响。结果表明,2016年12月～2017年11月乌鲁木齐市近地面O_3浓度均值为43.74μg·m~(-3),O_3-8 h浓度第90百分位数为119.98μg·m~(-3)。O_3日变化呈"单峰型",09:00为低谷,16:00达到峰值。臭氧浓度在5～9月相对较高,季节变化从高到低依次为:夏季、春季、秋季、冬季。O_3浓度与PM_(2.5)浓度负相关,高温低湿时二者相关性较高。O_3浓度与相对湿度负相关,与气温、日照时数、风速正相关。在低PM_(2.5)、高温、低湿、长日照时数及风速大于3 m·s~(-1)的气象条件下易发生O_3污染。     

上海市大气环境中PM_(2.5)/PM_(10)时空分布特征

针对上海市颗粒物的污染和防治问题,利用2014年4月14日—2015年3月24日10个国控监测点的PM2.5和PM10小时数据及对应的气象因素资料,以PM2.5质量浓度占PM10质量浓度的比例为研究对象,使用聚类分析和相关性分析PM_(2.5)/PM_(10)的时空分布特征.结果表明:P2.5和PM10的季节高低为冬春秋夏,PM_(2.5)/PM_(10)的季节分布在不同区域存在差异性.PM_(2.5)/PM_(10)的日变化呈现双峰型趋势,峰值出现在05:00和14:00左右,上午PM_(2.5)/PM_(10)高于下午.颗粒物质量浓度及PM_(2.5)/PM_(10)具有明显的"周末效应",这与车辆通行政策与人类作息时间变动相关.在空间分布上,颗粒物质量浓度及PM_(2.5)/PM_(10)均表现为背景站浦西站浦东站.     

天津市环境空气质量时空特征分析

基于对天津市23个自动空气质量监测站点的SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)、CO和O_3监测数据进行分析,掌握了2014年12月1日-2015年11月30日期间各项污染物的时空分布特征,并选取主要污染物分析其时间变化特征和空间分布特征.采用Kriging方法对6项污染物进行分析,获取天津市大气污染物的空间插值分布图.研究结果表明,天津市PM_(10)质量浓度年均值为113μg/m~3,PM_(2.5)年均值为69μg/m~3,均超过二级标准;颗粒物质量浓度呈现明显的季节变化特征,PM_(2.5)浓度季均值从高到低依次为冬季(95μg/m~3)、秋季(64μg/m~3)、春季(63μg/m~3)、夏季(54μg/m~3);站点对比结果表明团泊洼站点污染最严重,而塘沽环保局优良率最高.从空间分布来看,PM_(10)、PM_(2.5)、SO_2、NO_2均表现出中部至南部区域为高值分布区域,说明天津市本地污染排放对大气环境污染的贡献为主要影响因素;而O_3和CO均表现为市区浓度较低而天津市南北区域形成高值且呈现相反分布.     

九江市PM_(2.5)时间变化特征及其与气象要素的关系

利用2014年-2015年九江市环境监测站污染物浓度监测资料以及常规的气象观测资料,统计分析近两年九江市PM_(2.5)浓度的时间变化特征及其与气象要素的关系。结果表明:1)2014-2015年年九江市年平均污染日数为68 d,其中首要污染物为PM_(2.5)的天数占64%,重度污染日的首要污染物均为PM_(2.5);2)PM_(2.5)日变化表现为白天扩散晚上堆积,PM_(2.5)的月平均峰值主要出现在10月至次年1月以及5月底至6月初;3)秋冬季的污染主要由污染物水平输送造成,其次出现在不利于污染物扩散的稳定大气层结条件下。春夏交替期的污染主要由秸秆燃烧造成;4)PM_(2.5)浓度与能见度、温度风速、降水量呈显著负相关,而且弱降水有利于污染的加剧,高相对湿度更有利于出现重污染天气。     

近两年武汉市环境空气质量时空分布特征及污染源解析

运用主成分分析和聚类分析法,对2016—2017年武汉市环境空气10个国控点10个市控点的6个空气质量指标数据进行分析,揭示武汉市环境空气质量时空分布差异性,辨识主要污染因子,解析污染成因.结果表明:2016—2017年,武汉市空气质量有变好的趋势,主要是因为PM_(2.5)和PM_(10)同期月均浓度下降; SO_2、NO_2、PM_(10)、PM_(2.5)浓度排序依次为:冬春秋夏; CO浓度排序依次为:冬秋春夏; O_3浓度排序依次为:夏秋春冬;武汉市监测点位空气质量从好到坏的顺序为:远郊区中心城区工业园(区)或经济开发区;春季的主要污染物因子为NO_2、CO、O_3、PM_(10),夏季的主要污染物因子为NO_2、SO_2、PM_(2.5),秋季的主要污染物因子为NO_2、PM_(2.5)、CO、O_3、PM_(10),冬季的主要污染物因子为NO_2、CO、O_3、PM_(2.5)、PM_(10);近两年,机动车尾气、工业废气排放以及建筑扬尘构成武汉市空气污染的主要来源,秸秆燃烧对空气质量的影响逐渐减小.     

上海市大气PM2.5污染特征及相关因素分析

利用2015年上海市大气污染物的监测数据,运用MATLAB7.0、SPSS等软件进行PM_(2.5)质量浓度污染特征、变化规律以及PM_(2.5)与其他污染气体的相关性分析。研究结果显示,2015年上海市PM_(2.5),年平均浓度为53.6μg/m~3,相比基准年2013年,年均浓度下降14%;PM_(2.5)浓度月变化曲线呈U型分布,其中,月均浓度数值1月份达到最高峰,为82.9μg/m~3;季节污染情况为:冬季春季秋季夏季;PM_(2.5)日均浓度值全年波动较为稳定,超标天数占全年比率21.4%。根据AQI指标监测气体的相关性矩阵来看,PM_(2.5)和PM_(10)之间的相关性最大,相关系数为0.919;与CO、NO_2、SO_2等气体均有较强的相关关系。建议上海市应该优化产业结构、加强公共交通建设、采用清洁能源以期实现治污除霾的目标。     

南京市一次大气污染事件时空演化特征及影响因素

利用数理统计和后向轨迹方法,分析江苏省南京市2015年全年空气质量指数(AQI)及1月21—27日各污染指标数据,探讨南京市大气污染时空分布特征及影响因素.研究发现:2015年南京市AQI达到污染程度的天数在瑞金路、迈皋桥最多,在玄武湖最少;AQI值在秋、冬季较高,春、夏季较低,推测南京市AQI主要受不同功能区污染排放和不同季节天气变化控制.在1月21—27日大气污染事件中, AQI在仙林大学城最高,为211.094;玄武湖最低,为168.881. PM_(10)平均浓度在奥体中心最大,为229.472,玄武湖最小,为179.932. PM_(2.5)的空间分布情况与PM_(10)类似, SO_2, NO_2和O_3浓度空间差别不大.在此期间, AQI总体呈波动上升趋势, 21日、24日、26日出现3次高峰, 25日和27日下降. PM_(10)、PM_(2.5)、NO_2浓度变化趋势与AQI呈正相关关系, O_3与AQI呈负相关关系.因此,南京市大气污染在空间上具有明显区域特征,在时间上具有累加特征,同时还受周末效应和天气作用影响;主要污染物为汽车尾气、燃煤燃气和工业废气.气团后向轨迹显示,大气污染源主要来自局地和西北地区, 25日气团方向改变,导致污染物浓度下降,推测南京市大气污染受气团带来的外地污染物及天气变化的综合影响.     

晋安区大气污染物浓度变化分析

利用2016年1月1日~12月31日福州市晋安区五个空气质量监测站点CO、SO_2、NO_2、O_3、PM_(2.5)、PM_(10)的监测数据,分析了晋安区大气污染物的污染水平及时间分布情况。结果表明,晋安区空气质量基本处于国家一、二级标准内,首要污染物为PM10,按污染物浓度日均值分布情况分析,O_3浓度在14时前后出现峰值,其余污染物浓度日变化主峰值均出现在9时前后,次峰值出现在18时前后。     

基于SPAMS的太原市冬季PM_(2.5)组成与来源研究

为探究太原市冬季PM_(2.5)成因,利用位于太原市大气环境综合观测研究站的单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS),结合气象数据,对2019年1月1日-1月31日期间的PM_(2.5)化学组成进行了分析,定量评估研究期间PM_(2.5)的源贡献率。结果表明:研究期间太原市PM_(2.5)日均浓度达到110μg/m~3,PM_(2.5)的颗粒类型主要由有机碳颗粒、混合碳颗粒和元素碳颗粒组成,其中,有机碳颗粒占比(34.7%)最高;PM_(2.5)污染的主要贡献源为燃煤、机动车尾气、工业工艺,占比分别为27.8%、19.7%和17.8%,特别是在PM_(2.5)质量浓度较高时段,燃煤和机动车尾气排放对污染的贡献较大,因此太原市冬季PM_(2.5)污染控制应以燃煤、机动车尾气为主。