黃島區(qū)空氣質(zhì)量變化評(píng)價(jià)與分析

王明麗　趙璐　董君

摘要：對(duì)青島市黃島區(qū)2015年城市空氣質(zhì)量狀況進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析，得出了黃島區(qū)大氣污染因子二氧化氮、二氧化硫和可吸入顆粒物的變化趨勢(shì)，以期為黃島區(qū)的空氣質(zhì)量控制提供參考。

關(guān)鍵詞：空氣質(zhì)量；二氧化氮；二氧化硫；可吸入顆粒物

中圖分類號(hào)：X823

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16749944（2017）8008002

1引言

空氣是人類賴以生存的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著人類社會(huì)工業(yè)化的發(fā)展，城市污染源正在逐漸增多，向大氣中排放的廢氣也在增多，時(shí)常會(huì)危及到人們的健康乃至生命安全，基于此大氣環(huán)境保護(hù)問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。一座城市的空氣質(zhì)量主要由兩方面決定：一是污染源的排放及分布狀況，二是氣象條件對(duì)污染物擴(kuò)散的影響。不同的城市有不同的發(fā)展和大氣污染情況[1]。

黃島區(qū)（青島西海岸新區(qū)）隸屬于山東省青島市，地處山東半島西南隅，膠州灣畔。黃島區(qū)屬暖溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，具有溫潤(rùn)濕涼，四季分明，冬冷少雨雪，夏熱雨量多，春涼回暖晚，秋暖降溫遲的海洋性氣候特征。黃島區(qū)受冷氣團(tuán)控制，12月份天氣寒冷干燥，空氣中水汽含量很少，全年平均濕度為68%；3月最低為59%，5月開始上升，7月達(dá)到高峰為81%；9月以后逐漸降低，12月為68%。通過(guò)對(duì)黃島區(qū)2015年城市空氣質(zhì)量狀況數(shù)據(jù)的歸納和分析，得出空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)，為空氣污染治理提供參考。

2環(huán)境空氣質(zhì)量變化特征

2015年黃島區(qū)二氧化硫年均值為0.028 mg/m3，二氧化氮年均值為0.036 mg/m3，可吸入顆粒物年均值為0.100 mg/m3，細(xì)顆粒物年均值為0.051 mg/m3。其中二氧化硫、二氧化氮濃度均符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物濃度超過(guò)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值。

3污染物時(shí)間變化

3.1PM10月變化

2015年，PM10年均值0.1 mg/m3，比去年降低5.7%。PM10月平均濃度在0.071～0.165 mg/m3之間，9月份最低，1月份最高。PM10的主要來(lái)源是建筑工地?fù)P塵、道路交通揚(yáng)塵和燃煤鍋爐煙塵等。PM10各月平均濃度及變化趨勢(shì)見圖1。

3.2SO2月變化

2010年SO2年均值為0.028 mg/m3，比2014年降低20.0%。月平均濃度分布在0.015～0.051 mg/m3之間，最大值出現(xiàn)在12月份、最小值出現(xiàn)在6月份。SO2主要來(lái)源為燃煤鍋爐排放的廢氣，其濃度較高的時(shí)段分布在1、2、3、11、12月份。SO2月均濃度值及變化趨勢(shì)見圖2。

3.4PM2.5月變化

2015年，細(xì)顆粒物（PM2.5）年均值為0.051 mg/m3，月均濃度分布在0.032～0.100 mg/m3之間，其中12月份濃度最高，9月份濃度最低。細(xì)顆粒物主要來(lái)源于各類燃煤、城市揚(yáng)塵，機(jī)動(dòng)車排放，其它部分來(lái)源于工業(yè)廢氣、服務(wù)業(yè)排放和居民生活等。細(xì)顆粒物月均濃度變化趨勢(shì)見圖4。

4環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)

2013年1月1日起，青島市正式實(shí)施國(guó)家新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012），新標(biāo)準(zhǔn)在原可吸入顆粒物（PM10）、二氧化硫、二氧化氮三項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)基礎(chǔ)上，增設(shè)了細(xì)顆粒物（PM2.5）、一氧化碳和臭氧三項(xiàng)新評(píng)價(jià)指標(biāo)（表1）。

5環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)分析

5.1變化趨勢(shì)分析方法

環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)分析采用Daniel的Spearman秩相關(guān)系數(shù)法。本方法將至少5個(gè)時(shí)間序列的評(píng)價(jià)指標(biāo)值依次從前到后排列，計(jì)算秩相關(guān)系數(shù)rs。

rs=1-[6∑ni=1d2i]/[N3-N]，di=Xi-Yi。

式中：di為變量Xi與Yi的差值；

Xi為周期I到周期N按濃度值從小到大排列的序號(hào)；

Yi為按時(shí)間排列的序號(hào)。

將其絕對(duì)值同Spearman秩相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)表中的臨界值Wp進(jìn)行比較。

（1）rs為正值時(shí)，指標(biāo)為上升趨勢(shì)，rs為負(fù)值時(shí)，指標(biāo)為下降趨勢(shì)；

（2）rs>Wp時(shí)為顯著變化，rs≤Wp時(shí)為基本穩(wěn)定。

5.2變化趨勢(shì)分析結(jié)果

2010～2015年，三項(xiàng)環(huán)境空氣污染物年日均值統(tǒng)計(jì)見表2。采用Daniel的Spearman秩相關(guān)系數(shù)法對(duì)2010～2015年P(guān)M10、SO2和NO2三項(xiàng)污染物的變化趨勢(shì)進(jìn)行了分析，查表得Wp0.05=0.829，PM10、SO2、NO2從2010～2015年計(jì)算的值分別為0.70、0.14、0.74均小于Wp0.05，所以最近6年三項(xiàng)污染物變化基本穩(wěn)定。

6結(jié)論

近幾年來(lái)，黃島區(qū)的工業(yè)發(fā)展與機(jī)動(dòng)車數(shù)量的增長(zhǎng)，給城市大氣污染控制帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。2015年全區(qū)整體空氣質(zhì)量有所好轉(zhuǎn)，空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率大幅升高，優(yōu)良天數(shù)增加，其中PM2.5、PM10濃度降幅明顯。黃島區(qū)各項(xiàng)空氣污染物在冬季濃度最高，主要是由于采暖期燃煤量增加，排放的污染物增加導(dǎo)致濃度升高；此外，PM10作為影響黃島區(qū)空氣質(zhì)量的主要污染因子，環(huán)境影響貢獻(xiàn)占一半以上，從另一個(gè)方面說(shuō)明城市活動(dòng)（包括城市建設(shè)、車輛行駛、煤炭等物料的堆存和裝卸）造成的揚(yáng)塵對(duì)空氣質(zhì)量的好壞起到關(guān)鍵的影響作用。

參考文獻(xiàn)：

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徐慶利.郴州市環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀及成因分析[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2014，24（3）：267～269.

[2]趙衛(wèi)紅.福建省城市空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)及影響因素分析[J].亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報(bào)，2009，4（4）：86～91.

[3]張菊，苗鴻，歐陽(yáng)志云，等.近20年北京市城近郊區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量變化及其影響因素分析[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2006，26（11）：1886～1892.