信阳市大气污染物分布特征分析

作者:未知

  摘 要:利用2015—2018年信阳市各市县环境监测站点的大气环境质量监测数据,采用趋势分析法,分析信阳市大气污染特征。结果表明,2015—2018年信阳市中度以上污染比例呈上升趋势。近几年,信阳市主要污染物PM2.5呈明显下降趋势,而O3呈明显上升趋势,并逐渐成为第二大污染物。O3的浓度在夏季达到最高值,在冬季出现最低值,其他污染物则呈现出相反规律。PM2.5浓度最大值出现在冬季,最小值出现在夏季,最大值是最小值的3.31倍,O3浓度与PM2.5相反,其最大浓度值出现在夏季,最小值出现在冬季,最大值是最小值的2.81倍。
  关键词:大气污染;PM2.5;PM10;O3;信阳
  文章编号:1004-7026(2020)02-0080-02         中国图书分类号:F426.7        文献标志码:A
   近年来,随着信阳市化工行业、交通和城市化的迅速发展,大气污染问题日趋严重,其中NO2、PM10、PM2.5和SO2等污染物已经影响了人们的生活,治理环境污染已成为当前的一项重要任务。利用2015—2018年信阳市各市县环境监测站点的大气环境质量监测数据,运用趋势分析法对该市大气污染的时空分布特征进行分析,旨在为信阳市开展大气污染治理和空气质量监测预报提供科学依据[1]。
  1  资料来源
   选取2015—2018年信阳市空气质量监测站采集的相关数据,按照气候学定义划分为4个季节,即3—5月为春季,6—8月为夏季,9—11月为秋季,12—2月为冬季。
  2  信阳市大气污染物年、季、月变化特征分析
  通过对2015—2018年信阳市主要大气污染物(PM10,O3,PM2.5、S02,N02)的日平均浓度值进行分析后可知,PM10、O3、PM2.5、S02、N02的年日均值分别为117 ?滋g/m3,102 ?滋g/m3,67?滋g/m3,30?滋g/m3,36?滋g/m3,PM10和O3的濃度年日均值未达到国家二级标准。其中PM10、PM2.5和SO2的日平均浓度值变化呈逐年下降趋势,而O3的日平均浓度呈逐年上升的趋势,N02的浓度一年内基本无变化或变化较小。5类大气污染物的浓度值最大的是PM10,其次是O3,S02的浓度值最小。在2015—2018年,信阳市轻度污染以上的日数与总样本数的比值由49.9%下降到了40.4%;中度以上污染天数与总样本数的比值由38.6%上升到了45.3%。说明轻度污染天数减少而中度污染天数增加,总体污染日数和污染程度均在增加,大气污染日益严重,见图1。
   统计2015—2018年各类污染物作为首要污染物出现的天数可知,PM2.5、PM10和O3出现的天数分别占样本天数的51.3%、30%和16.3%。因此在近几年中,首要污染物PM2.5出现的天数最多,均在150 d以上,其中2015年多达200 d,污染物O3的天数次之,介于60~120 d。作为首要污染物,PM10出现的天数平均值为50 d左右,其中2015年出现了73 d,是近4年的最大值,但N02和S02作为首要污染物,出现的概率极低,近乎为0。
   信阳市出现天数最多的大气污染以可吸入颗粒物PM2.5为主,且出现的天数最多。随着治理力度的加大,PM2.5出现的天数呈明显下降趋势。O3出现的天数呈上升趋势,逐渐成为第二大污染物,PM10出现的天数无明显的变化。
   通过对2015—2018年信阳市轻度污染出现的天数统计可知,信阳市在冬季和春季出现的次数较多,约占总污染天数的63%左右,而夏季和秋季出现污染的天数相对较少。其原因可能与冬季采用烧煤炭取暖有关。夏、秋季节,信阳市进入降雨季,对降低空气中PM10、PM2.5和N02十分有利,也有利于污染物的消散。PM10、PM2.5和N02等污染物的浓度最高值均出现在冬季,最低值出现在夏季。但O3的浓度变化趋势与PM10、PM2.5和N02污染物是相反的,即O3浓度的最低值出现在冬季,最高值出现在夏季。
   通过分析信阳市的主要大气污染物可知,可吸入颗粒物PM2.5、PM10浓度的月变化曲线呈现出“U”字型。在4—10月,PM2.5浓度较低,6—9月PM2.5的浓度只有50 ?滋g/m3,属于最低值,PM10浓度一直处于较低状态,且无明显的变化。PM2.5和PM10浓度的最大值出现在1月,第二大浓度值出现在12月;最大浓度值分别为116 ?滋g/m3、175 ?滋g/m3,最小浓度值为35 ?滋g/m3、64 ?滋g/m3。PM2.5和PM10浓度的最大值分别是年平均值的1.73倍、1.50倍;PM2.5、PM10月平均浓度的最小值为35 ?滋g/m3、64 ?滋g/m3,最小值出现在7月。2015—2018年,信阳市污染物PM2.5和PM10浓度呈逐年下降趋势,但不太明显。分析O3的浓度值随月份的变化趋势可知,O3的浓度月变化曲线呈明显的倒“V”型,与PM2.5和PM10的变化趋势相反。4—9月,O3的浓度值均在110 ?滋g/m3以上,是夏季的主要污染物。在1—3月和10—12月,O3浓度值相对较小,均在50 ?滋g/m3以下。O3浓度最大值出现在6月份,最大浓度值为149 ?滋g/m3,5月份次之,浓度值为145 ?滋g/m3;O3月平均浓度的最小值出现在1月,最小浓度为53 ?滋g/m3。2015—2018年,信阳市的O3浓度变化呈明显上升趋势,5—8月上升幅度十分显著。
   通过对比各县市监测的PM2.5、PM10的浓度变化可知,信阳市PM2.5浓度以城市建成区最高,县区较低。从市区到县区呈逐级减少的趋势,且层次分布明显。PM2.5浓度变化主要与当地的工矿和采暖方式关系密切。
  3  结论
   (1)2015—2018年,信阳市污染状况有所改善,但改善效果不是十分明显。虽然轻度污染天数有所减少,但中度污染天数却不断上升,大气污染的形势十分严峻。PM10、PM2.5和S02的浓度逐年下降,O3的浓度逐年上升,而N02的浓度无明显变化。主要大气污染物按照浓度大小排列,依次为PM10、O3、PM2.5、N02、S02;按照出现天数排列依次为PM2.5、PM10和O3。其中PM2.5出现的天数最多,但2015—2018年有明显的下降趋势,O3逐渐代替PM10成为第2大污染物,且出现的天数不断增加。
   (2)主要污染物PM2.5、PM10和N02的浓度最大值出现在冬季,最低值出现在夏季,春、秋两季相差不大,春季的污染程度稍高于秋季。O3的浓度变化与污染物(PM2.5、PM10和N02)变化趋势相反,最低值出现在冬季,最高值出现在夏季。
   (3)信阳市PM10、PM2.5浓度以城市建成区最高,县区较低,且从市区到县区呈逐级减少的趋势,层次分布明显。
  参考文献:
  [1]廖镜彪.长三角地区城市化对气象因子及大气环境的影响研究[D].南京:南京大学,2014.
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