烏魯木齊市冬季采暖期對(duì)流層NO2柱濃度變化特征

馬雯，李艷紅*，侯小剛

1. 新疆師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830054；2. 新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室//新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830054；3. 新疆維吾爾自治區(qū)氣候中心，新疆 烏魯木齊 830002

烏魯木齊市冬季采暖期對(duì)流層NO2柱濃度變化特征

馬雯1，2，李艷紅1，2*，侯小剛3

1. 新疆師范大學(xué)地理科學(xué)與旅游學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830054；2. 新疆維吾爾自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室//新疆干旱區(qū)湖泊環(huán)境與資源實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830054；3. 新疆維吾爾自治區(qū)氣候中心，新疆 烏魯木齊 830002

NO2是大氣對(duì)流層的一種痕量氣體，也是城市空氣污染的重要監(jiān)測(cè)指標(biāo)，影響著生態(tài)環(huán)境和人體健康。特殊的地形及不利于污染物擴(kuò)散的天氣條件，使得烏魯木齊市冬季采暖期大氣污染最為嚴(yán)重。2014—2016年采暖期（11月至翌年3月）在烏魯木齊市城中心（市區(qū)）和城北部（工業(yè)園區(qū)）利用地基多軸差分吸收光譜儀（MAX-DOAS）對(duì)大氣NO2進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，探討NO2柱濃度的變化特征及其污染來源。結(jié)果表明，（1）與2014—2015年采暖期相比，2015—2016年采暖期市區(qū)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)NO2柱濃度下降了6.8%，工業(yè)園區(qū)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)上升了28.5%；NO2柱濃度月均值表現(xiàn)出12月最大，3月最小，濃度范圍是3.905×1015～20.034×1015molec·cm-2；兩監(jiān)測(cè)站NO2柱濃度日變化明顯，市區(qū)晚上偏高；工業(yè)園區(qū)早晚偏高，且晚大于早。（2）64%～71%的NO2柱濃度的逐日變化由氣象要素決定，其中平均風(fēng)速對(duì)NO2柱濃度的影響最顯著；市區(qū)NO2的污染源主要分布在東、東北和西南方向，正南北方向的風(fēng)對(duì)NO2有擴(kuò)散作用；工業(yè)園區(qū)NO2的污染源來自西北和東南方向，南風(fēng)及偏東風(fēng)對(duì)NO2具有擴(kuò)散作用。（3）烏魯木齊市“煤改氣”工程初見成效，而市周邊工業(yè)園區(qū)及機(jī)動(dòng)車尾氣排放仍是大氣污染治理的重點(diǎn)。

NO2柱濃度；采暖期；氣象條件；烏魯木齊市

烏魯木齊市作為新疆維吾爾自治區(qū)首府，是全區(qū)政治、文化、經(jīng)濟(jì)中心，一直以來是我國城市大氣污染最嚴(yán)重的城市之一（張興贏等，2007；何麗等，2014）。烏魯木齊市地處天山中段北麓、準(zhǔn)噶爾盆地南緣，屬溫帶大陸性干旱氣候。受山脈、峽谷特殊的地形影響，再加上不利于污染物擴(kuò)散的氣象條件，即常年逆溫的存在，烏魯木齊市的大氣污染相當(dāng)嚴(yán)重，特別在冬季采暖期表現(xiàn)得最為明顯。穩(wěn)高壓、大霧、靜風(fēng)天氣現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn)，導(dǎo)致烏魯木齊市的大氣污染物在水平和垂直方向擴(kuò)散能力較弱，近地面層污染物持續(xù)累積，造成烏魯木齊市大氣環(huán)境污染居高不下（魏毅等，2008；王春華等，2010）。自1998年3個(gè)“藍(lán)天工程”及2012年“煤改氣”工程相繼實(shí)施后，烏魯木齊市空氣質(zhì)量整體有好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，污染物SO2和PM10開始呈現(xiàn)不同程度的下降，但由于機(jī)動(dòng)車輛的快速增加及燃煤設(shè)施脫硝處理的滯后（朱文玲等，2012），導(dǎo)致NO2的權(quán)重呈上升趨勢(shì)（鄭健，2014；李軍等，2014）。2004—2014年間，烏魯木齊市成為全國大氣NO2濃度的高值區(qū)（閆歡歡等，2015）。目前，烏魯木齊市大氣污染特征開始從煤煙型污染向煤煙和機(jī)動(dòng)車尾氣混合型污染轉(zhuǎn)換，其空氣污染治理依然是政府和各界人士關(guān)注的焦點(diǎn)問題。2014年，烏魯木齊市經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展，國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP）、機(jī)動(dòng)車輛、建成面積分別較上年增加了10.5%、16.2、5.11%。在此背景下，烏魯木齊市大氣中的NO2濃度出現(xiàn)怎樣的變化，大氣污染治理是否有成效，對(duì)這些問題的科學(xué)回答可為今后烏魯木齊市大氣污染治理提供數(shù)據(jù)參考。

本研究選擇在烏魯木齊市冬季耗煤量占總耗煤量三分之二以上的采暖期，通過在市區(qū)和工業(yè)園區(qū)布點(diǎn)，采用地基多軸差分吸收光譜儀監(jiān)測(cè)對(duì)流層NO2的垂直分布和日變化，了解大氣NO2的污染程度，分析NO2的污染源及輸送通道。

1　數(shù)據(jù)與方法

1.1監(jiān)測(cè)布點(diǎn)和數(shù)據(jù)

以環(huán)境空氣質(zhì)量國控點(diǎn)作為參考，在烏魯木齊市建成區(qū)設(shè)置了市區(qū)和工業(yè)園區(qū)兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)站點(diǎn)覆蓋了區(qū)域內(nèi)各環(huán)境質(zhì)量功能區(qū)，可以保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠充分代表研究區(qū)域的NO2污染信息。其中，市區(qū)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)位于沙依巴克區(qū)新疆師范大學(xué)內(nèi)，離市監(jiān)測(cè)站1 km左右，周邊多為商業(yè)區(qū)、居民區(qū)、學(xué)校，區(qū)域NO2排放源主要是交通車輛；工業(yè)園區(qū)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)位于米東區(qū)環(huán)保局附近的中泰化工園內(nèi)，區(qū)域NO2排放源是工業(yè)和交通車輛。烏魯木齊市冬季嚴(yán)寒漫長(zhǎng)，采暖期長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月（10月中旬至翌年4月中旬），對(duì)煤和天然氣的需求量較大。本研究選擇2014—2016年冬季采暖期的11月—翌年3月為監(jiān)測(cè)時(shí)間段，每天連續(xù)監(jiān)測(cè)11 h，從9:00—19:00。氣象數(shù)據(jù)為對(duì)應(yīng)時(shí)段烏魯木齊市和米東區(qū)氣象站的常規(guī)氣象數(shù)據(jù)。

1.2監(jiān)測(cè)方法

地基多軸差分吸收光譜儀是一種先進(jìn)的大氣成分遙感儀器，對(duì)地面幾千米大氣中的吸收物質(zhì)很敏感，與傳統(tǒng)的站點(diǎn)環(huán)境監(jiān)測(cè)手段相比，其遙感觀測(cè)結(jié)果更具有區(qū)域代表性，被廣泛應(yīng)用于大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域（司福祺等，2009；石鵬等，2010）。它是通過觀測(cè)不同仰角散射的太陽光來反演NO2的斜柱濃度信息，再利用公式計(jì)算得到垂直柱濃度。儀器架設(shè)時(shí)觀測(cè)桶的方向朝北，且保證無高大建筑物遮擋。數(shù)據(jù)處理使用Windoas軟件，選取測(cè)量時(shí)段內(nèi)較為“干凈”的光譜作為參考譜（Fay et al.，2001），在410～445 nm波段內(nèi)反演。在反演過程中用HCHO、NO2、O3、O4及Ring結(jié)構(gòu)去除干擾，其中Ring結(jié)構(gòu)的獲取是參考譜通過DOAS軟件（德國海德堡大學(xué)開發(fā)）計(jì)算產(chǎn)生的（Bracher et al.， 2005）。為了方便，我們選取30°仰角的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析（李蔚等，2013）。

圖1　烏魯木齊市采暖期對(duì)流層NO2柱濃度月分布Fig. 1　Monthly distribution of NO2VCD in the heating period of Urumqi

2　結(jié)果分析

2.1NO2柱濃度的月差異

圖1給出了烏魯木齊市兩個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)在2014—2016年采暖期間不同月份的NO2柱濃度信息，其中2014—2015年采暖期為2014年11月至翌年3月，2015—2016年采暖期為2015年11月至翌年3月?？梢钥闯?，2014—2015年烏魯木齊采暖期市區(qū)和工業(yè)園監(jiān)測(cè)站點(diǎn)大氣對(duì)流層NO2柱濃度均值分別為11.964×1015、9.134×1015molec·cm-2，月平均值均表現(xiàn)出12月最大；2015—2016年采暖期市區(qū)和工業(yè)園監(jiān)測(cè)站點(diǎn)大氣對(duì)流層NO2柱濃度均值分別為11.205×1015、12.770×1015molec·cm-2，月均值峰值分別出現(xiàn)在1月、12月。已有的研究發(fā)現(xiàn)NO2月均值峰值出現(xiàn)在1月和12月的主要原因是新疆冬季采暖期常伴有逆溫現(xiàn)象，1月層結(jié)最大（胡晏玲等，2006），12月次之；新疆氣象學(xué)會(huì)公布的最新數(shù)據(jù)顯示，2015年11月—2016年2月期間烏魯木齊大霧天數(shù)有84 d，其中1月所占天數(shù)比例達(dá)到34.5%。2014—2016年采暖期不同月份間的NO2柱濃度值的變化范圍在3.905×1015～20.034×1015molec·cm-2之間，其中市區(qū)NO2月均柱濃度最大值是最小值的2.2倍，工業(yè)園區(qū)NO2月均柱濃度最大值是最小值的6倍；烏魯木齊市市區(qū)NO2柱濃度的均值是11.787×1015molec·cm-2；而工業(yè)園區(qū)NO2柱濃度略小于市區(qū)的，為10.952×1015molec·cm-2。這與2013年夏季烏魯木齊市NO2濃度表現(xiàn)趨勢(shì)一致（陳成賀日等，2015）。兩監(jiān)測(cè)站點(diǎn)表現(xiàn)出差異的原因是烏魯木齊市市區(qū)較工業(yè)園區(qū)，人口密度大，建筑物密集，且處于三面環(huán)山的低洼處，極不利于污染物的擴(kuò)散；再加上烏魯木齊市冬季熱島效應(yīng)明顯，使城市周邊工廠排放的污染物輸入城區(qū)，這勢(shì)必會(huì)加重市區(qū)的污染程度；監(jiān)測(cè)期間兩監(jiān)測(cè)地的車流量有明顯差異，市區(qū)5 min約為1032輛，工業(yè)園區(qū)5 min約為158輛。

圖2　NO2柱濃度日變化特征Fig. 2　Diurnal variation of NO2VCD

2.2NO2柱濃度的日變化特征

為更加深入地了解烏魯木齊市NO2柱濃度的變化特征，圖2給出了2014—2016年采暖期市區(qū)和工業(yè)園區(qū)的NO2柱濃度的日變化特征?？梢钥闯?，2014—2015年與2015—2016年采暖期烏魯木齊市有基本一致的日變化特征，特別在市區(qū)，兩年的趨勢(shì)線幾乎重合；工業(yè)園區(qū)兩年采暖期雖有相同的變化趨勢(shì)，但2015—2016年除了在19:00低于2014—2015年，其他時(shí)刻均是明顯偏高的，這主要是由于2014年1月NO2柱濃度整體偏低引起的。而對(duì)比不同區(qū)域的趨勢(shì)線分析，兩監(jiān)測(cè)點(diǎn)有著不同的日變化特征，市區(qū)NO2柱濃度在9:00—17:00變化趨勢(shì)比較平緩，浮動(dòng)不超過2.231×1015molec·cm-2，之后開始呈上升趨勢(shì)，直至19:00達(dá)到峰值；工業(yè)園區(qū)則呈早晚雙峰型的日變化特征，且晚峰值大于早峰值，15:00左右出現(xiàn)最小值。市區(qū)NO2柱濃度日變化與烏魯木齊市區(qū)車流量保持一致，全天候基本處于同一水平（呂任生等，2015）；工業(yè)園區(qū)NO2柱濃度的日變化特征可能與穩(wěn)定的邊界層結(jié)構(gòu)和交通高峰源排放有關(guān)（王莉莉等，2011）。

表1　采暖期烏魯木齊市NO2柱濃度日均值與氣象要素日均值相關(guān)關(guān)系統(tǒng)計(jì)Table 1　The correction coefficients among NO2VCD and meteorological parameters in heating period based on daily mean data

2.3烏魯木齊市NO2柱濃度的影響因素

2.3.1地形地貌

烏魯木齊市位于西北內(nèi)陸，生態(tài)環(huán)境比較脆弱，其沿烏魯木齊河發(fā)育呈南北狹長(zhǎng)走勢(shì)，東西窄；市區(qū)東、西、南三面環(huán)山，城中有紅山、雅瑪里克山阻隔，地勢(shì)呈東南高、西北低的喇叭口形峽谷地帶特征，天然坡度12‰～15‰。這樣特殊的地形導(dǎo)致秋冬季平均風(fēng)速小，靜穩(wěn)天數(shù)較多，抑制了大氣污染物垂直混合、擴(kuò)散和稀釋，使污染物濃度持續(xù)增大，形成氣溶膠，白天吸收太陽輻射加熱山谷上層空氣的同時(shí)削弱谷底地表太陽輻射，從而進(jìn)一步加劇了逆溫層效應(yīng)（董蘭芳等，2010），最終造成烏魯木齊市的大氣污染更加嚴(yán)重。

2.3.2氣象條件

選取2014—2016年采暖期烏魯木齊市市監(jiān)測(cè)點(diǎn)和米東氣象站的日均氣象數(shù)據(jù)（包括氣溫、氣壓、水汽壓、平均風(fēng)速及云量），分析氣象條件對(duì)NO2柱濃度的影響。表1給出了NO2柱濃度與氣象要素的相關(guān)關(guān)系統(tǒng)計(jì)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)除了氣壓與NO2柱濃度呈正相關(guān)外，氣溫、水汽壓、平均風(fēng)速及云量與NO2柱濃度均呈負(fù)相關(guān)；且與平均風(fēng)速的關(guān)系最為顯著，與氣壓、氣溫的關(guān)系次之；在工業(yè)園區(qū)NO2柱濃度與水汽壓關(guān)系顯著，而市區(qū)NO2柱濃度與水汽壓、云量的關(guān)系都不顯著。

為進(jìn)一步評(píng)估氣象狀況對(duì)污染物的影響，利用多元線性逐步回歸方法建立污染物與氣象因子日均值的統(tǒng)計(jì)關(guān)系模型（Eder et al.，1994），選擇氣壓、氣溫、水汽壓、云量、平均風(fēng)速作為自變量進(jìn)入模型，通過顯著水平0.01的檢驗(yàn)，得到市區(qū)和工業(yè)園區(qū)NO2統(tǒng)計(jì)模型的擬合優(yōu)度（R2）分別為0.595、0.675，說明2014—2016年采暖期59.5%～67.5%的NO2柱濃度的逐日變化由氣象要素決定。

為分析烏魯木齊市NO2的可能來源，圖3給出了不同風(fēng)向下NO2柱濃度的分布情況，發(fā)現(xiàn)市區(qū)盛行東北風(fēng)（包括東北偏東和東北偏北），頻率為32.3%，且當(dāng)刮西南、東北及東風(fēng)時(shí)，NO2柱濃度比較大，說明這些風(fēng)向處有NO2的污染源。吳彥等（2008）也發(fā)現(xiàn)烏魯木齊市冬季大霧天氣時(shí)東北、東北偏東及東風(fēng)的頻率達(dá)到81.5%，該風(fēng)向不利于城內(nèi)氣流向外輸出，導(dǎo)致空氣污染愈加嚴(yán)重。而在南風(fēng)（包括偏南風(fēng)）和北風(fēng)（包括偏北風(fēng)）時(shí)，NO2柱濃度相對(duì)較小，說明該風(fēng)向下有NO2的輸送通道。工業(yè)園區(qū)盛行西北風(fēng)（包括西北偏西），頻率為64.7%，同樣在西北（包括西北偏西）風(fēng)及東南風(fēng)時(shí)NO2濃度較高；在南風(fēng)及偏東風(fēng)時(shí)，NO2柱濃度相對(duì)較小，說明該風(fēng)向?qū)Ξ?dāng)?shù)豊O2濃度有一定的擴(kuò)散作用。市區(qū)東側(cè)為河灘快速路，全天車流量都較大，是市區(qū)NO2的移動(dòng)源；西南側(cè)有火車站，東北方向有米東區(qū)工業(yè)園，可作為市區(qū)NO2的固定源。在工業(yè)園區(qū)西北偏西風(fēng)向有烏魯木齊國際機(jī)場(chǎng)，飛機(jī)的燃油排放對(duì)NO2濃度有一定的貢獻(xiàn)。

2.3.3機(jī)動(dòng)車尾氣排放

近地面機(jī)動(dòng)車尾氣排放是烏魯木齊市NO2、SO2、PM2.5及CO濃度升高的主要原因之一（郭宇宏等，2014）。從圖4可知，目前烏魯木齊市近4年機(jī)動(dòng)車保有量以每年近20%的速度快速增長(zhǎng)，其中私家車數(shù)量占機(jī)動(dòng)車總量的70%以上。烏魯木齊市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心對(duì)機(jī)動(dòng)車排氣污染分擔(dān)率的調(diào)查顯示：機(jī)動(dòng)車氮氧化物造成的污染占城市空氣中氮氧化物污染的比例達(dá)40.1%（新疆維吾爾自治區(qū)統(tǒng)計(jì)局，2015）。這說明要從根本上減少NO2排放源，機(jī)動(dòng)車尾氣排放治理是刻不容緩的，其中淘汰黃標(biāo)車是治理重點(diǎn)；其次是提高新疆地區(qū)汽油和柴油的品質(zhì)，加寬城市道路，對(duì)市區(qū)車輛進(jìn)行分流和限行。

圖4　烏魯木齊市汽車保有量變化趨勢(shì)Fig. 4　Trend of automobile vehicles amount in Urumqi city

3　結(jié)論

（1）受峽口地形和靜風(fēng)、逆溫等不利于污染物擴(kuò)散的天氣條件及人口密集度影響，烏魯木齊市市區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的NO2柱濃度大于城北部工業(yè)園區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；與2014—2015年采暖期相比，2015—2016年采暖期烏魯木齊市市區(qū)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)NO2柱濃度下降了6.8%，工業(yè)園區(qū)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)上升了28.5%；說明今后烏魯木齊市的大氣污染治理應(yīng)重點(diǎn)針對(duì)市區(qū)周邊的工業(yè)園區(qū)進(jìn)行。

（2）2014—2016年采暖期間烏魯木齊市對(duì)流層NO2柱濃度月均值表現(xiàn)出12月最大，3月最小，其變化范圍是3.905×1015～20.034×1015molec·cm-2；NO2柱濃度日變化特征在市區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和工業(yè)園區(qū)有所差異，前者為晚上偏高；后者為早晚偏高，且晚上值大于早上值。

（3）通過對(duì)2014—2016年采暖期間烏魯木齊市對(duì)流層NO2柱濃度的影響因素分析，發(fā)現(xiàn)64%～71%的NO2柱濃度的逐日變化由氣象要素決定，其中平均風(fēng)速對(duì)NO2柱濃度的影響最顯著，其次是氣溫、氣壓及水汽壓，云量最不顯著。市區(qū)NO2的污染源主要在西南、東北及東面，而正南北方向的風(fēng)對(duì)NO2有一定的擴(kuò)散作用；工業(yè)園區(qū)NO2污染源來自西北和東南方向，而南風(fēng)及偏東風(fēng)對(duì)NO2具有擴(kuò)散作用。機(jī)動(dòng)車尾氣排放作為烏魯木齊市NO2的主要污染源，必須加以治理。

BRACHER A， SINNHUBER M， ROZANOV A， et al. 2004. Using a photochemical model for the validation of NO2satellite measurements at different solar zenith angles ［J］. Atmospheric Chemistry and Physics，4（5）: 393-408.

EDER B K， DAVIS J M， BLOOMFIELD P. 1994. An automated classification scheme designed to better elucidate the dependence of ozone on meteorology ［J］. Journal of Applied Meteorology， 33（10）: 1182-1199.

FAY C， ROOZENDAEL VAN. 2001. WinDOAS2.1 Software user mannual［EB/OL］.http://www.oma.be/BIRA-IASB.Molecules/BrO/WinDOASSUM-210b.pdf.

陳成賀日， 李艷紅， 王盼盼. 2015. 烏魯木齊市夏季大氣對(duì)流層NO2垂直柱濃度特征研究［J］. 環(huán)境污染與防治， 37（10）: 7-11.

董蘭芳， 魏艷敏， 李維青. 2010. 烏魯木齊市空氣環(huán)境質(zhì)量變化趨勢(shì)及污染防治辦法［J］. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)， 47（4）: 796-802.

郭宇宏， 王自發(fā)， 康宏， 等. 2014. 機(jī)動(dòng)車尾氣排放對(duì)城市空氣質(zhì)量的影響研究—以烏魯木齊市春節(jié)前后對(duì)比分析［J］. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 34（5）: 1109-1117.

何麗， 朱建文， 呂愛華. 2014. 基于GIS的烏魯木齊市NO2時(shí)空分布特征［J］. 環(huán)境監(jiān)控與預(yù)警， 6（3）: 47-49.

胡晏玲， 孫建國. 2006. 烏魯木齊市采暖季空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)分析［J］.干旱環(huán)境監(jiān)測(cè)， 20（1）: 31-35.

李軍， 呂愛華， 李建剛. 2014. “十一五”時(shí)期烏魯木齊市大氣污染特征及影響因素分析［J］. 中國環(huán)境監(jiān)測(cè)， 30（2）: 14-20.

李蔚， 馬建中， 郭軍讓. 2013. 大氣NO2柱濃度多軸差分吸收光譜測(cè)量技術(shù)及應(yīng)用［J］. 氣象科技， 41（5）: 796-802.

呂任生， 賈而恒·阿哈提， 趙晨曦， 等. 2015. 烏魯木齊市城區(qū)機(jī)動(dòng)車大氣污染物排放特征［J］. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)， 35（12）: 4016-4070.

石鵬， 謝品華， 李昂， 等. 2010. 基于直射月光的差分吸收光譜技術(shù)測(cè)量大氣NO3自由基［J］. 光學(xué)學(xué)報(bào)， 30（12）: 3643-3648.

司福祺， 謝品華， 劉宇， 等. 2009. 超光譜成像差分吸收光譜系統(tǒng)煙羽測(cè)量研究［J］. 光學(xué)學(xué)報(bào)， 29（9）: 2458-2462.

王春華， 呂愛華， 余曉麗， 等. 2010. 烏魯木齊大氣污染現(xiàn)狀及影響因素分析［J］. 新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 33（4）: 349-353.

王莉莉， 王躍思， 吉東生， 等. 2011. 天津?yàn)I海新區(qū)秋冬季大氣污染特征分析［J］. 中國環(huán)境科學(xué)， 31（7）: 1077-1086.

魏毅， 王芳芳， 楊煥明. 2008. 烏魯木齊市大氣污染物排放與擴(kuò)散失衡的原因分析及其防治對(duì)策［J］. 干旱區(qū)資源與環(huán)境， 22（5）: 178-182.

吳彥， 王健， 劉暉， 等. 2008. 烏魯木齊大氣污染物的空間分布及地面風(fēng)場(chǎng)效應(yīng)［J］. 中國沙漠， 28（5）: 986-991.

新疆維吾爾自治區(qū)統(tǒng)計(jì)局. 2015. 新疆統(tǒng)計(jì)年鑒2015［M］. 北京: 中國統(tǒng)計(jì)出版社.

閆歡歡， 張興贏， 王維和. 2015. 衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)全球和中國區(qū)域污染氣體NO2和SO2時(shí)空變化［J］. 科技導(dǎo)報(bào)， 33（17）: 41-51.

張興贏， 張鵬， 張艷， 等. 2007. 近10 a中國對(duì)流層NO2的趨勢(shì)變化、時(shí)空分布特征及來源解析［J］. 中國科學(xué)， 37（10）: 1409-1416.

鄭健. 2014. 2002-2011年烏魯木齊市大氣環(huán)境質(zhì)量模糊數(shù)學(xué)綜合評(píng)價(jià)［J］.環(huán)境污染與防治， 36（1）: 28-41.

朱文玲， 李建剛， 李軍， 等. 2012. 2006-2010年烏魯木齊市主要大氣污染物濃度時(shí)空變化特征［J］. 環(huán)境與健康管理， 29（5）: 249-231.

Characteristics of Atmospheric NO2Vertical Column Densities in Heating Period of Urumqi

MA Wen1，2， LI Yanhong1，2， HOU Xiaogang3
1. College of Geography Science and Tourism， Xinjiang Normal University， Urumqi 830054， China；2. Key Laboratory of Xinjiang Uygur Autonomous Region//Xinjiang Laboratory of Lake Environment and Resources in Arid Area， Urumqi 830054， China；3. Xinjiang Uygur Autonomous Region Climate Center， Urumqi 830002， China

NO2was a trace gas in the atmosphere， also was the important monitoring indexes in the air pollution of urban， had influence on ecological environment and human health. Due to special terrain and bad weather， the air pollution of Urumqi was the most serious. The characteristics of NO2vertical column densities （VCD） during the heating period of 2014—2016 （November to March） were analyzed based on the NO2monitoring data released on the multi axis DOAS at urban area and industrial area sites of Urumqi， also correlation between NO2and meteorological factors. The analytical results showed that， （1） Compared with the heating period of 2014—2015， the NO2VCD of urban area sate during heating period of 2015—2016 were decreased by 6.8%， but the industrial area site were increased by 28.5%； with its monthly mean being maximum in December and minimum in March， the range of NO2VCD were 3.905×1015～20.034×1015molec·cm-2； the diurnal variation of NO2VCD was obvious in both two sites. （2） 64% to 71% of the daily change of concentration of NO2VCD was determined by the meteorological elements， especially average wind speed； the main sources of NO2were from the east， the northeast and southwest in urban area， north and south direction of the wind had spread effect to NO2； NO2pollution from the industrial area's northwest and southeast， southerly and easterly of NO2can be diffused. （3） “the changing fuel coal to natural gas” project in Urumqi had the success， and industrial area and motor vehicle emissions continue to be the focus of atmospheric pollution control.

NO2vertical column densities； heating period； meteorological conditions； Urumqi

10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.08.014

X131.1； X16

A

1674-5906（2016）08-1351-05

中國沙漠氣象科學(xué)研究基金項(xiàng)目（Sqj2012012）；國家自然科學(xué)地區(qū)基金項(xiàng)目（41161010）

馬雯（1991年生），女，碩士研究生，主要研究方向?yàn)楦珊祬^(qū)氣候與環(huán)境。E-mail: 125763619@qq.com

?。李艷紅，E-mail: lyh0704@126.com

2016-04-30

引用格式：馬雯， 李艷紅， 侯小剛. 烏魯木齊市冬季采暖期對(duì)流層NO2柱濃度變化特征［J］. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)， 2016， 25（8）: 1351-1355. MA Wen， LI Yanhong， HOU Xiaogang. Characteristics of atmospheric NO2vertical column densities in heating period of Urumqi ［J］. Ecology and Environmental Sciences， 2016， 25（8）: 1351-1355.