墊江縣冬季大氣環(huán)境質量污染狀況分析

賈　斌，盧吉文，李　雪，王　星

(重慶市墊江縣環(huán)境監(jiān)測站，重慶　408300)

?

環(huán)境保護

墊江縣冬季大氣環(huán)境質量污染狀況分析

賈斌，盧吉文，李雪，王星

(重慶市墊江縣環(huán)境監(jiān)測站，重慶408300)

通過對2015年監(jiān)測時段期間墊江縣空氣質量狀況研究，結果表明，墊江縣冬季空氣質量良好；周內(nèi)變化趨勢明顯，從周一至周日，大氣中SO2、PM10和NO2呈現(xiàn)先增大再減少趨勢，而O3濃度變化趨勢與之相反；結合相關性分析發(fā)現(xiàn)，NO2與O3間產(chǎn)生了顯著性負相關(p<0.01)，而PM10對SO2和NO2產(chǎn)生了顯著性正相關影響(p<0.01)。2011～2015年，城區(qū)冬季大氣NO2、O3濃度變化趨勢相同呈增長趨勢，SO2變化呈下降趨勢。Spearman秩相關系數(shù)法檢驗結果表明，SO2、NO2、PM10、O3變化趨勢沒有顯著意義，說明在四種主要污染物在評價時段內(nèi)變化穩(wěn)定或平穩(wěn)。

大氣污染物；相關性分析；周內(nèi)分析；冬季

我國大氣環(huán)境質量污染日趨嚴重，復合型污染、季節(jié)性差異較為明顯，一些重要的污染物如吸入顆粒物(PM10)、臭氧(O3)、二氧化氮(NO2)進入大氣，將直接或間接導致生態(tài)環(huán)境和人體健康質量下降，因此，大氣環(huán)境質量相關研究工作逐漸受到科研工作者的關注[1-4]。目前，有關西南地區(qū)大氣污染狀況的報道相對較少，有效開展此類地區(qū)不同地區(qū)各個氣候大氣污染狀況調(diào)查，將有助于調(diào)控和制定改善區(qū)域性空氣質量狀況的策略[5-7]。本文利用2015年12月1日-12月31日大氣環(huán)境在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，研究重慶墊江縣大氣污染物(SO2、PM10、NO2和 O3)現(xiàn)狀，分析大氣污染物周內(nèi)時序變化規(guī)律，以期為區(qū)域性大氣污染治理提供科學依據(jù)。

1　研究方法

1.1監(jiān)測項目及頻率

墊江縣城區(qū)環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測點位為國控監(jiān)測點位，監(jiān)測頻率為 24 小時連續(xù)自動監(jiān)測，執(zhí)行《環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測技術規(guī)范》(HJ/T193-2005)。選取2015年12月1日-12月31日SO2、PM10、NO2、O3監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1.2數(shù)據(jù)處理與分析

用Microsoft Office Excel及SPSS20.0軟件進行數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計分析。

2　結果與討論

2.1大氣污染物狀況分析

表1　空氣質量狀況

根據(jù)《環(huán)境空氣質量指數(shù)技術規(guī)定》(HJ 633-2012)，2015年12月1日-12月31日監(jiān)測時段數(shù)據(jù)見表1。由表1可知，大氣污染物中SO2濃度范圍在6～35 μg/m3，監(jiān)測時段內(nèi)未出現(xiàn)超標；PM10濃度范圍在24～169 μg/m3，監(jiān)測時段內(nèi)出現(xiàn)3天超標情況；NO2和O3濃度范圍分別在33～65 μg/m3和9～45 μg/m3，監(jiān)測時段內(nèi)均未出現(xiàn)超標；表明監(jiān)測期間墊江縣空氣質量良好。

2.2周內(nèi)大氣污染物質量濃度變化

圖1為2015年12月份，周內(nèi)大氣污染物質量濃度變化情況，整體上，從周一至周日，大氣中SO2、PM10和NO2呈現(xiàn)先增大再減少趨勢，而O3濃度變化趨勢與之相反，周中較低，周末較大。周三組SO2、PM10和NO2的濃度均值高于其他日該值，這可能是因為各項污染物進入大氣后的延遲效應，如因汽車尾氣排放大量NO污染物，在進一步氧化下生成NO2，這個此過程中需要消耗一定時間，使得NO2高峰略有延時，即高峰值出現(xiàn)在周三，但隨后受工作日穩(wěn)定交通流影響NO2濃度又趨于平穩(wěn)變化。由于該監(jiān)測站點處于路邊，PM10與 NO2濃度趨勢較為一致。O3雖因前體物NO2增多，但同時也因大氣顆粒物濃度的增加導致能見度、透光性降低以致光化學反應減弱，使得周四的O3濃度最低，這與石玉珍、唐文苑章志芹等人研究結果一致，發(fā)現(xiàn)空氣污染物具有周末效應，即存在周末污染物濃度比工作日偏低的現(xiàn)象[8-11]。

圖1　周內(nèi)大氣污染物質量濃度變化

2.3大氣污染物間的相關性分析

圖2　O3與NO2相關性分析

由圖2可知，NO2與O3間產(chǎn)生了顯著性負相關(p<0.01)；說明兩者間有此消彼長的過程，這與上述分析一致，更進一步說明NO2作為O3的前體物質會對其不斷消耗；另由圖3可知，PM10對SO2和NO2產(chǎn)生了顯著性正相關影響(p<0.01)，說明這三種污染物可能具有相同的來源，且隨著氣象

條件的變化，大氣中顆粒物(PM10)對(SO2和NO2)具有一定的吸附、解吸作用。

圖3　PM10與SO2，NO2相關性分析

2.4冬季大氣質量變化分析

選取2011-2015年墊江縣大氣自動冬季監(jiān)測數(shù)據(jù)，對冬季四種污染物的年際變化趨勢進行分析，年際變化見圖4。采用Daniel趨勢檢驗方法分析冬季四種主要污染的變化趨勢[6]，由圖4可以看出，墊江縣城區(qū)大氣環(huán)境冬季的主要污染物NO2、O3濃度變化趨勢相同呈增長趨勢，SO2變化呈下降趨勢，PM10濃度呈凸型變化趨勢。Spearman秩相關系數(shù)法檢驗結果表明，SO2、PM10、NO2、O3的|rs|分別為0.9、0.1、0.6和0.2，由于n=5，查表得Wp0.05=0.900。如果|rs|≤Wp0.05，則表明變化趨勢沒有顯著意義：說明在四種主要污染物在冬季時間段內(nèi)變化穩(wěn)定或平穩(wěn)。

圖4　主要污染物濃度冬季年際變化

3　結　論

(1)2015年12月1日-12月31日監(jiān)測時段監(jiān)測期間墊江縣空氣質量良好。

(2)從周一至周日，大氣中SO2、PM10和NO2呈現(xiàn)先增大再減少趨勢，而O3濃度變化趨勢與之相反。

(3)大氣污染物間的相關性分析表明，NO2與O3間產(chǎn)生了顯著性負相關(p<0.01)，而PM10對SO2和NO2產(chǎn)生了顯著性正相關影響(p<0.01)。

(4)2011-2015年墊江縣城區(qū)冬季大氣環(huán)境質量年際變化NO2、O3濃度變化趨勢相同呈增長趨勢，SO2變化呈下降趨勢。Spearman秩相關系數(shù)法檢驗結果表明，PM10、SO2、NO2、O3變化趨勢沒有顯著意義，說明在四種主要污染物在評價時段內(nèi)變化穩(wěn)定或平穩(wěn)。

[1]林海峰,辛金元,張文煜,等.北京市近地層顆粒物濃度與氣溶膠光學厚度相關性分析研究[J].環(huán)境科學,2013,34(3):826-834.

[2]陶俊,柴發(fā)合,高健,等.16屆亞運會期間廣州城區(qū)PM2.5的化學組分特征及其對霾天氣的影響[J].環(huán)境科學,2013,34(2):409-415.

[3]周瑞,辛金元,邢立亭,等.唐山工業(yè)新區(qū)冬季采暖期大氣污染變化特征研究[J].環(huán)境科學,2011,32(7):1874-1880.

[4]殷永泉,單文坡,紀霞,等.濟南大氣臭氧濃度變化規(guī)律[J].環(huán)境科學,2006,27(11):2299-2302.

[5]劉彥蓉.重慶市能源結構變化對大氣環(huán)境質量的影響[J].重慶工商大學學報(自然科學版),2006,23(1):35-39．

[6]張永江,張宗慶,羅永洪,等.黔江區(qū)環(huán)境空氣質量評價及變化趨勢[J].環(huán)境科學導刊,2014,33(1):76-79.

[7]劉成倫,杜嫻.重慶市機動車尾氣對大氣環(huán)境的影響分析及減緩措施[J].環(huán)境污染與防治,2005,27(7):523-525.

[8]單文坡.大氣臭氧濃度變化規(guī)律及相關影響因素研究[D].濟南:山東大學,2006.

[9]石玉珍,徐永福,王庚辰,等.北京市夏季O3、NOx等污染物“周末效應”研究[J].環(huán)境科學,2009,30(4):2832-2838.

[10]唐文苑,趙春生,耿福海,等.上海地區(qū)臭氧周末效應研究[J].中國科學D輯:地球科學,2009,39(1):99-105.

[11]章志芹,唐健,湯劍平.無錫空氣污染指數(shù)、氣象要素的周末效應[J].南京大學學報,2007,43(6):643-654.

Analysis of Atmospheric Environmental Quality Pollution in Winter in Dianjian

JIABin,LUJie-wen,LIXue,WANGXing

(Environmental Monitoring Station of Dianjiang County in Chongqing, Chongqing 408300, China)

The air quality in winter by monitoring period in Dianjiang was studied. The results showed that the air quality in winter was good. Changed trends within the week, from Monday to Sunday, atmospheric SO2, PM10and NO2showed first increased and then decreased, and O3concentration change trend was opposite. Combined with the correlation analysis found, NO2and O3produced significantly negative correlated (p<0.01), and PM10had a significant positive correlation with SO2and NO2(p<0.01). In 2011-2015, the NO2and O3concentrations showed a trend of increasing trend, and SO2showed a downward trend. Spearman rank correlation coefficient test results showed that SO2, NO2, PM10and O3change trend was not significant, the four main pollutants in the assessment period of time smooth changed.

atmospheric pollutant; correlation analysis; weekly; winter

賈斌(1968-)，女，高級工程師，主要從事環(huán)境管理和監(jiān)測研究。

X823

A

1001-9677(2016)010-0162-03