多時(shí)間尺度的秦嶺南北城市PM10和 PM2.5變化特征分析

郭 嬋，楊 飛 ，王 朋，豆 瑞，易文利,2

(1.寶雞文理學(xué)院地理與環(huán)境學(xué)院，陜西 寶雞 721013；2.寶雞文理學(xué)院 陜西省災(zāi)害監(jiān)測與機(jī)理模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 寶雞 721013)

隨著我國城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定階段，大氣顆粒物已經(jīng)成為制約城市空氣質(zhì)量的首要污染物[1]，其能在不利的氣象條件作用下誘發(fā)霧霾，使得城市空氣污染問題日益突出，在很大程度上制約著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和威脅著居民身體健康。我國常規(guī)監(jiān)測的大氣顆粒物為PM10(可吸入顆粒物)和PM2.5(細(xì)顆粒物)[2]，研究表明相較于PM10，PM2.5來源更復(fù)雜且對人體健康的危害更大，PM2.5能深入人體呼吸系統(tǒng)，直接影響人體呼吸機(jī)能，誘發(fā)一系列呼吸道疾病和心血管疾病[3～5]。大量研究表明[6～8]，明確大氣顆粒物的來源、時(shí)空變化規(guī)律和內(nèi)在機(jī)理是大氣污染物防治的必要前提。

陜西省位于我國西北地區(qū)，境內(nèi)東西向的秦嶺山脈將其分割為陜北、關(guān)中、陜南三大地形區(qū)。關(guān)中地區(qū)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)雄厚，城市發(fā)展迅速，近年來大氣污染現(xiàn)象頻發(fā)，關(guān)中城市大氣污染以顆粒物污染為主，以西安市和咸陽市污染最為嚴(yán)重[9-10]。陜南地區(qū)城市多受自然條件限制，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱，工業(yè)布局分散，未能形成合理、完整的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈，經(jīng)濟(jì)發(fā)展落后于秦嶺北部城市，張俠[11]等研究發(fā)現(xiàn)，陜南城市也存在一定程度上的大氣污染，大氣污染高發(fā)時(shí)段是歷年冬季，大氣顆粒物為首要污染物。

本文在關(guān)中地區(qū)選取西安市為代表，安康市位于陜南地區(qū)的中部，境內(nèi)自然條件和經(jīng)濟(jì)條件具有代表性，故陜南地區(qū)選取安康市為代表，基于兩市PM10和PM2.5逐小時(shí)質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)，結(jié)合秦嶺南北的特殊自然地理?xiàng)l件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展差距，以期探究供暖城市和未供暖城市不同季節(jié)大氣顆粒物質(zhì)量濃度的變化規(guī)律以及造成異同的影響因素，為秦嶺南北城市大氣顆粒物協(xié)同防治提供新的思路。

1 資料來源與方法

1.1 資料來源

本文采用陜西省環(huán)境保護(hù)廳2016年12月1日～2018年2月28日西安市和安康市PM10、PM2.5質(zhì)量濃度逐小時(shí)數(shù)據(jù)，有效數(shù)據(jù)天數(shù)共454d。依據(jù)氣象劃分法將2016年12月和2017年1月、2月記為2016年冬季，2017年3、4、5月記為春季，2017年6、7、8月記為夏季，2017年9、10、11月記為秋季，2017年12月和2018年1、2月記為2017年冬季。

1.2 方法

以《國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)為技術(shù)規(guī)范，利用軟件Origin2017分析PM10和PM2.5質(zhì)量濃度逐日變化規(guī)律和逐月變化規(guī)律。采用Matlab2014軟件實(shí)現(xiàn)西安市2017年冬季供暖期大氣顆粒物與同期安康市大氣顆粒物小波系數(shù)實(shí)部圖和小波方差分析，研究PM10和PM2.5周期波動(dòng)規(guī)律。軟件HemI1.0.3.7用于完成研究時(shí)段內(nèi)PM10和PM2.5周一至周日逐小時(shí)質(zhì)量濃度變化熱圖譜，研究西安市和安康市大氣顆粒物逐小時(shí)變化特征異同，并基于Pearson相關(guān)系數(shù)探討西安市、安康市大氣顆粒物與氣態(tài)污染物變化規(guī)律。

2 結(jié)果與分析

2.1 大氣顆粒物年際變化特征

表1所示為2016年12月1日～2018年2月28日安康市與西安市大氣顆粒物日均濃度統(tǒng)計(jì)情況。由統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，安康市PM2.5和PM10污染程度均輕于同時(shí)期的西安市，西安市PM2.5與PM10平均值約為安康市的2倍，安康市PM2.5與PM10日最高值為255μg/m3和357μg/m3，西安市PM2.5與PM10日最高值接近安康市最高值的2倍?！秶噎h(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)規(guī)定的PM2.5日平均二級標(biāo)準(zhǔn)濃度限值為75μg/m3，PM10日平均二級標(biāo)準(zhǔn)濃度限值為150μg/m3，西安市PM2.5平均值為86μg/m3，是二級標(biāo)準(zhǔn)濃度限值的1.15倍。統(tǒng)計(jì)超過二級標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)西安市存在著較為嚴(yán)重的大氣顆粒物污染，在454d中PM2.5與PM10超標(biāo)天數(shù)分別為178d、147d，超標(biāo)率高達(dá)30%以上。安康市情況好于西安市，PM10超標(biāo)率僅為6%，但PM2.5超標(biāo)天數(shù)多達(dá)78d，仍存在一定程度的細(xì)顆粒物污染。

表1 大氣顆粒物質(zhì)量濃度統(tǒng)計(jì)Tab.1 Statistical table of atmospheric particulate matter mass concentrations in Ankang and Xian

安康市和西安市大氣顆粒物在長時(shí)間尺度上表現(xiàn)出相似的變化規(guī)律(圖1)，在454d監(jiān)測期內(nèi)，秋冬季顆粒物濃度明顯高于春夏季，且秋冬季的濃度波動(dòng)幅度強(qiáng)于春夏季，全年顆粒物波動(dòng)曲線近似中部寬闊的“U”字型，與高超群[12]和劉立忠[13]等研究結(jié)果存在一致性。安康市春夏季PM2.5濃度多數(shù)天份在50μg/m3以下范圍波動(dòng)，雖有極少天數(shù)略高于50μg/m3，但未超出二級標(biāo)準(zhǔn)濃度限值，PM2.5高值多出現(xiàn)在冬季，PM10大部分天數(shù)在二級標(biāo)準(zhǔn)濃度限值以內(nèi)波動(dòng)，與PM2.5表現(xiàn)出相同的變化趨勢。西安市春夏季部分天數(shù)PM2.5濃度超出二級標(biāo)準(zhǔn)濃度限值，在100μg/m3上下浮動(dòng)，秋冬季PM2.5污染程度顯著高于同時(shí)期的安康市，多數(shù)天數(shù)在100～300μg/m3范圍波動(dòng)，秋冬季PM10濃度在150～450μg/m3范圍波動(dòng)，嚴(yán)重威脅到城市各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和居民的身體健康。相比2016年冬季，2017年西安市冬季PM2.5與PM10污染均存在一定程度的降低，說明2017年西安市強(qiáng)有力的大氣污染治理工作初具成效；2017年安康市冬季PM2.5與PM10污染有小幅度的加重趨勢，認(rèn)為與當(dāng)年冬季的氣象條件有關(guān)。

圖1 PM2.5與PM10質(zhì)量濃度年際變化Fig.1 Interannual variations of PM2.5 and PM10

2.2 大氣顆粒物月變化特征及相關(guān)性分析

圖2中左圖為西安市與安康市大氣顆粒物濃度月均值變化曲線，右圖表示PM2.5/PM10逐月變化曲線。兩市PM2.5和PM10月均值變化曲線與圖1高度一致，均為寬“U”字型，并表現(xiàn)為極強(qiáng)的同期變化特征。兩市大氣顆粒物濃度在上年冬季達(dá)到峰值后迅速降低，在春夏季為當(dāng)年低值區(qū)，秋末冬初迅速上升，在冬季達(dá)到當(dāng)年的高值區(qū)后又迅速降低，在1年的時(shí)間尺度上呈現(xiàn)出“單峰單谷”的變化特征。安康市受城市發(fā)展規(guī)模的限制和不集中供暖的影響，冬季PM2.5和PM10污染程度明顯低于西安市，且顆粒物濃度隨季節(jié)變動(dòng)的幅度小于西安市。西安市2017年冬季大氣顆粒物污染情況較上年冬季有一定程度的好轉(zhuǎn)，PM2.5、PM10月濃度最高值下降區(qū)間在43～69μg/m3。

西安市、安康市PM2.5/PM10逐月變化曲線也表現(xiàn)出很高的同期變化特征(圖2)。PM2.5/PM10可以表現(xiàn)顆粒物污染水平，比值越高表示污染程度越大，可看出相比2016年冬季，西安市顆粒物污染程度有所下降，安康市PM2.5與PM10比值多數(shù)時(shí)段高于西安市，僅在2016年12月和2018年1月略低于同期西安市比值。

圖2 PM2.5與PM10質(zhì)量濃度逐月變化圖Fig.2 Monthly change of PM2.5 and PM10 mass concentrations

利用一元線性回歸方程對安康市、西安市各季節(jié)PM2.5與PM10相關(guān)性進(jìn)行分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。兩市16年冬季數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出極顯著的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.9以上，春夏季氣溫升高，大氣運(yùn)動(dòng)活躍，污染物不易累積，PM2.5與PM10相關(guān)性減弱，秋冬季氣象條件不利于大氣顆粒物擴(kuò)散，加之植被凋落、農(nóng)業(yè)不合理焚燒、交通擁堵等方面的影響，大氣顆粒物易形成累積并進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化，使污染過程更加復(fù)雜，故兩市2017年秋季相關(guān)性有所增強(qiáng)，冬季在嚴(yán)格治污手段作用下以及降水增多的影響下，大氣顆粒物未出現(xiàn)長期持久的累積，相關(guān)性逐漸減弱。

表2 PM2.5與PM10相關(guān)性統(tǒng)計(jì)Tab.2 Correlation statistics between PM2.5 and PM10

2.3 重污染時(shí)段小波分析

有研究表明[14～16]，Morlet小波能有效去除偶然事件對大氣污染物濃度變化的影響，更快速準(zhǔn)確表現(xiàn)大氣污染物時(shí)間變化規(guī)律?，F(xiàn)選取安康市和西安市2017年11月1日～2018年2月28日大氣顆粒物逐日數(shù)據(jù)，對120d數(shù)據(jù)進(jìn)行小波變換，得出小波系數(shù)實(shí)部圖和對應(yīng)的小波方差圖(圖3)，左圖為小波系數(shù)實(shí)部圖，右圖為小波方差圖。左圖中小波系數(shù)越大代表相應(yīng)的顆粒物污染程度越高，0表示突變點(diǎn)[17]，發(fā)現(xiàn)安康市PM2.5、PM10和西安市PM2.5均表現(xiàn)出7～9d、20d、45d此3類時(shí)間變化尺度，西安市PM10只有20d、45d 2類時(shí)間變化尺度。安康市PM2.5、PM10中心尺度在20d，西安市PM2.5、PM10中心尺度在45d，但都表現(xiàn)為“高-低”交替的變化特征。經(jīng)圖3右圖確定，安康市PM2.5、PM10和西安市PM2.5均表現(xiàn)出3個(gè)時(shí)間周期，西安市PM10無7～9d周期。安康市PM2.5、PM10變化周期高度契合，20d為第一主周期，45d為第二周期，7～9d為第三周期，西安市PM2.5、PM10第一主周期區(qū)別于安康市，為45d，20d為第二周期。

圖3 小波系數(shù)實(shí)部圖和小波方差圖Fig.3 Real part of wavelet coefficient and wavelet variance

表3表示2017年安康市與西安市全年經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，數(shù)據(jù)整理于陜西省統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng)。在2017年度，安康市與西安市經(jīng)濟(jì)發(fā)展差距極大，以對大氣顆粒物貢獻(xiàn)最突出的第二產(chǎn)業(yè)為例，兩市相差2 067億元，是安康市全年生產(chǎn)總值的2.1倍。經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異對大氣顆粒物濃度變化周期無顯著影響。

表3 2017年安康市與西安市全年經(jīng)濟(jì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)Tab.3 Economic development statistics of Ankang and Xian in 2017

2.4 重污染時(shí)段小時(shí)變化特征分析

PM2.5、PM10存在7～9d的短周期變化，有研究認(rèn)為該周期與城市民眾活動(dòng)的周期性存在聯(lián)系[18]，故利用熱圖譜分析安康市和西安市此120d內(nèi)周一至周日全天小時(shí)濃度變化(圖4)。據(jù)圖可知，兩市PM2.5、PM10周內(nèi)小時(shí)變化存在較大差異，最大差異表現(xiàn)為單日污染高發(fā)時(shí)段不同。安康市周一至周日PM2.5、PM10污染較輕，每日濃度低值多集中出現(xiàn)在2∶00～9∶00時(shí)段，當(dāng)日濃度峰值集中于19∶00～22∶00時(shí)段，周四和周五此時(shí)段污染最為突出。西安市PM2.5、PM10濃度在一周內(nèi)維持于較高水平，變化趨勢基本符合工作日至周末的時(shí)間順序，多數(shù)天份單日變化表現(xiàn)出“單峰單谷”的特征，低值區(qū)段與安康市低值區(qū)段大體吻合，多為14∶00～18∶00，其余時(shí)段污染程度居高不下，周內(nèi)PM2.5、PM10濃度最低值均出現(xiàn)在周三且表現(xiàn)出以一周為尺度的循環(huán)周期。兩市PM2.5、PM10污染最嚴(yán)重的天份都為周五，周五是周內(nèi)工作日與周末的過渡時(shí)段，當(dāng)日正值學(xué)校、單位放假，導(dǎo)致交通壓力劇增，交通源是主因。

圖4 PM2.5、PM10濃度小時(shí)變化圖譜Fig.4 Hourly change of PM2.5 and PM10

2.5 大氣顆粒物與氣態(tài)污染物相關(guān)性分析

計(jì)算西安市非供暖期(2017年4～10月)、供暖期(2017年11～次年2月)大氣顆粒物日平均濃度與同時(shí)期大氣氣態(tài)污染物Pearson相關(guān)系數(shù)，安康市做相同處理。由表4可知，大氣顆粒物濃度變化與SO2、NO2存在中度相關(guān)性，PM2.5與SO2、NO2相關(guān)性略高于PM2.5，多數(shù)情況下O3濃度與大氣顆粒物濃度無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，CO濃度與大氣顆粒物濃度的相關(guān)性存在顯著的時(shí)間變動(dòng)特征，PM2.5和PM10強(qiáng)相關(guān)性說明二者存在強(qiáng)同源性。供暖期大氣顆粒物與氣態(tài)污染物相關(guān)性高于非供暖期，分析認(rèn)為冬季城市氣象條件易引起大氣污染物的累積，大氣顆粒物污染嚴(yán)重時(shí)氣態(tài)污染物濃度也居高，且城市逆溫多發(fā)，大氣污染物形態(tài)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化后形成二次污染，污染物構(gòu)成較夏秋季復(fù)雜，相關(guān)性居高，以CO最為突出。西安市供暖期大氣顆粒物與氣態(tài)污染物相關(guān)性略高于同期安康市，西安市冬季集中供暖且城市發(fā)展規(guī)模強(qiáng)于安康市，交通源、工業(yè)源、生活源等大氣污染物人為源排放量大且聯(lián)系密切，關(guān)中平原地區(qū)東西向分布的城市群易形成大范圍污染，安康市屬河谷盆地地形，多山谷風(fēng)，不利大氣污染物擴(kuò)散[19-20]，但四周環(huán)山，受外源性污染物影響小，降水多于同期西安市，城市規(guī)模小導(dǎo)致大氣污染物來源和結(jié)構(gòu)較西安市單一，故供暖期大氣污染物間相關(guān)性略低于西安市。

表4 Pearson相關(guān)系數(shù)Tab.4 Pearson correlation coefficient

注：**相關(guān)性在0.01置信度水平上相關(guān)，*相關(guān)性在0.05置信度水平上相關(guān)。

3 討 論

在長時(shí)間尺度上，安康市與西安市大氣顆粒物濃度變化趨勢基本一致，特殊時(shí)段和異常天氣對變化趨勢存在一定的擾動(dòng)。安康市PM2.5與PM10最高值均出現(xiàn)在2017年1月28日，正值大年初一，PM2.5濃度上升至255μg/m3，PM10濃度為358μg/m3，大量煙花爆竹燃放是春節(jié)時(shí)段大氣顆粒物濃度驟升的主要因素[20]，當(dāng)日氣溫在3～7℃，相較于前兩日最高溫下降了5℃，全天風(fēng)力小于3級且無持續(xù)風(fēng)向，伴隨有少量降水，氣溫驟降且風(fēng)力微弱等不利的天氣因素造成當(dāng)日大氣顆粒物迅速累積達(dá)到峰值，之后數(shù)天溫度回升天氣轉(zhuǎn)晴以及煙花爆竹然放量減少，顆粒物濃度下降至低值。同時(shí)期西安市PM2.5與PM10值并未出現(xiàn)峰值，PM2.5濃度為157μg/m3，PM10濃度為253μg/m3，當(dāng)日氣溫在0～7℃，相較于前幾日，最低溫度上升1℃左右，天氣為陰天，盛行東北風(fēng)和西風(fēng)，全天風(fēng)力小于3級且無持續(xù)風(fēng)向，因西安地處關(guān)中平原，地勢東南高西北低，受盛行風(fēng)影響2018年1月28日，其中咸陽市PM2.5濃度達(dá)到167μg/m3，PM10濃度為225μg/m3，由于寶雞市為特殊峽谷地形PM2.5濃度達(dá)到185μg/m3，PM10濃度為257μg/m3，而渭南市PM2.5濃度達(dá)到169μg/m3，PM10濃度為250μg/m3，寶雞市、咸陽市、渭南市PM2.5和PM10均高于西安市。對比西安市，安康市冬季不采取供暖措施，在環(huán)境污染方面的貢獻(xiàn)低，而在大年初一煙花爆竹的燃放致使的大氣污染與同月安康市大氣環(huán)境形成強(qiáng)烈對比，突出表現(xiàn)為PM2.5和PM10出現(xiàn)急劇增加形成峰值；西安市這一時(shí)期整個(gè)處于供暖期，燃放煙花爆竹同時(shí)也對大氣污染做出貢獻(xiàn)，但在盛行風(fēng)影響下，加速空氣流動(dòng)，使得整個(gè)西安市污染物濃度發(fā)生分散，沒有峰值出現(xiàn)。西安市PM2.5與PM10在2017年5月5日出現(xiàn)異常增大，PM2.5濃度為248μg/m3，PM10濃度高達(dá)816μg/m3，是二級標(biāo)準(zhǔn)濃度限值的5.44倍，當(dāng)日氣溫為12～21℃，相關(guān)歷史氣象資料顯示，2017年5月初一次強(qiáng)沙塵天氣席卷我國北方大部分地區(qū)，覆蓋內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏、陜西、北京、天津在內(nèi)的10余個(gè)省市(自治區(qū)、直轄市)，5月5日進(jìn)入陜西境內(nèi)，引起陜北地區(qū)和關(guān)中地區(qū)浮塵、揚(yáng)塵迅速增加，造成了此次西安市PM2.5和PM10濃度驟升，安康市由于高大綿延的秦嶺山系阻隔，受此次沙塵天氣影響較小，未出現(xiàn)大氣顆粒物濃度異常增高。

2017年冬季，陜西省環(huán)保廳就鐵腕治霾、重污染天氣應(yīng)急等工作進(jìn)行多次論證和討論，相繼出臺(tái)了《陜西省2017年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅(jiān)行動(dòng)方案》《陜西省重污染天氣應(yīng)預(yù)案》等文件，對關(guān)中城市重點(diǎn)整治，并取得了較好的成果，2017年冬季西安市大氣顆粒物污染較同期有一定程度的減弱，說明強(qiáng)有力的治霾決心和手段是大氣環(huán)境質(zhì)量轉(zhuǎn)好的有效保證。

安康市與西安市經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和發(fā)展速度存在極大的差距，但這種差距對兩市大氣顆粒物濃度的變化周期無明顯影響，可以認(rèn)為，在秦嶺山脈分割下的關(guān)中地區(qū)和陜南地區(qū)，冬季城市是否集中供暖以及城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展差異對大氣顆粒物的變化周期影響不大，其冬季城市大氣顆粒物濃度變化周期高度一致，僅在主、次周期的順序上存在一定影響。西安市屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，安康市屬亞熱帶季風(fēng)氣候，冬季同受西北季風(fēng)的影響，雖然在短時(shí)間尺度上氣溫、風(fēng)速、相對濕度等天氣因素存在一定差異，但在較長天數(shù)尺度上表現(xiàn)出一定的規(guī)律性，認(rèn)為大氣顆粒物濃度變化周期與區(qū)域大氣低頻振蕩周期存在一定聯(lián)系。

在短時(shí)間尺度上，安康市與西安市大氣顆粒物小時(shí)濃度變化規(guī)律差異較大，西安市城市規(guī)模大于安康市，境內(nèi)工業(yè)、交通業(yè)發(fā)達(dá)，大氣污染過程比同期的安康市復(fù)雜，冬季全天供暖的不利影響在城市對流天氣弱、大氣層結(jié)穩(wěn)定和城市熱島效應(yīng)的作用下進(jìn)一步加深，單日大氣顆粒物污染持續(xù)時(shí)間長，午夜至日出前后顆粒物濃度仍處于高值，直到當(dāng)日氣溫回升至高值后才出現(xiàn)短時(shí)間的回落，之后又迅速回升。

針對以上問題的探討，為了抑制大氣污染現(xiàn)象更趨嚴(yán)重化，必須采取相應(yīng)措施。西安市和安康市在地勢地形上不利因素居多，使得污染物擴(kuò)散速度降低，“城市效應(yīng)”顯現(xiàn)出來，要想采取有利政策，必須從污染物排放源頭入手。首先，對于以工業(yè)發(fā)展為主的企業(yè)，要進(jìn)行嚴(yán)格的大氣排放污染檢測，是否按照國標(biāo)或省級規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)進(jìn)行排放；其次，關(guān)于西安市供暖政策，可采取區(qū)域性集中供暖的措施，分散污染源并嚴(yán)格監(jiān)測是否污染物達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，使用清潔能源等；再次，呼吁使用公共交通系統(tǒng)出行；最后，加強(qiáng)城市合理規(guī)劃，要求各企業(yè)單位針對產(chǎn)業(yè)建設(shè)方面必須實(shí)行環(huán)境評價(jià)，評判出企業(yè)建設(shè)運(yùn)營是否造成各類污染影響，從而優(yōu)化布局；另一方面可將綠化與城市發(fā)展結(jié)合，在城市布局中加強(qiáng)綠植種植。從源頭上減少，從行為上改善。

4 結(jié) 論

通過對不同時(shí)間尺度下西安市和安康市PM2.5、PM10濃度變化特征研究，得出如下結(jié)論。

4.1 在2016年12月1日～2018年2月28日，西安市存在嚴(yán)重的大氣顆粒物污染，西安市和安康市PM2.5、PM10在454d監(jiān)測期內(nèi)變化規(guī)律相同，秋冬季顆粒物濃度明顯高于春夏季，且秋冬季的濃度波動(dòng)幅度強(qiáng)于春夏季，全年顆粒物波動(dòng)曲線近似中部寬闊的“U”字型。秋冬季PM10與PM2.5相關(guān)性好于冬春季，2016年冬季兩市PM10與PM2.5相關(guān)系數(shù)均為0.9以上。

4.2 在2017年11月1日～2018年2月28日，安康市PM2.5、PM10和西安市PM2.5均出現(xiàn)7～9d、20d、45d三個(gè)時(shí)間周期，西安市PM10有20d、45d兩個(gè)時(shí)間周期，安康市PM2.5、PM10第一主周期為20d，西安市PM2.5、PM10第一主周期為45d。

4.3 在2017年11月1日～2018年2月28日，西安市周內(nèi)大氣顆粒物污染重于同時(shí)期安康市，西安市PM2.5、PM10,污染集中在22∶00～次日5∶00，安康市PM2.5、PM10,污染發(fā)生在19∶00～22∶00時(shí)段，周五是西安市和安康市一周內(nèi)大氣顆粒物污染最嚴(yán)重的天份。

4.4 城市經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、供暖情況、地形差異造成秦嶺南北城市大氣顆粒物污染程度差異和單日小時(shí)濃度變化差異，對濃度變化周期無顯著影響，區(qū)域氣象因素主導(dǎo)大氣顆粒物變化周期。