北京市區(qū)域城市化程度與顆粒物污染的相關(guān)性分析

莫莉，余新曉*，趙陽，孫豐賓，莫楠，夏洪磊

1. 北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院，北京 100083；2. 中國水利水電科學(xué)研究院，北京 100048；3. 西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院，陜西 西安 710129；4. 河北圓福元通工程項(xiàng)目管理有限公司，河北 廊坊 065000

北京市區(qū)域城市化程度與顆粒物污染的相關(guān)性分析

莫莉1，余新曉1*，趙陽2，孫豐賓1，莫楠3，夏洪磊4

1. 北京林業(yè)大學(xué)水土保持學(xué)院，北京 100083；2. 中國水利水電科學(xué)研究院，北京 100048；3. 西北工業(yè)大學(xué)航海學(xué)院，陜西 西安 710129；4. 河北圓福元通工程項(xiàng)目管理有限公司，河北 廊坊 065000

城市化程度的提升帶來嚴(yán)重的資源環(huán)境問題，尤其是空氣污染問題，嚴(yán)重影響了人類的健康。大氣中的PM2.5等顆粒物已經(jīng)成為影響我國城市空氣質(zhì)量的主要污染物?，F(xiàn)有研究多數(shù)是對(duì)于多年來多地區(qū)的宏觀研究，缺乏對(duì)于典型地區(qū)的具體數(shù)據(jù)報(bào)道。通過分析北京市PM2.5和PM10的質(zhì)量濃度與不同城市化程度地區(qū)的相關(guān)關(guān)系，探索城市化程度對(duì)PM2.5等顆粒物濃度的影響。選取北京市7處具有代表性空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)，于2013年7月至10月對(duì)PM2.5和PM10的質(zhì)量濃度進(jìn)行連續(xù)4個(gè)月的實(shí)時(shí)監(jiān)測，結(jié)合《北京市區(qū)域統(tǒng)計(jì)年鑒》中的城市化指標(biāo)數(shù)據(jù)，包括常住人口密度、地區(qū)生產(chǎn)總值和林木覆蓋率，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行變化趨勢分析、Pearson相關(guān)分析和回歸分析。研究結(jié)論表明：由于北京市不同區(qū)域城市化程度不同導(dǎo)致顆粒物污染狀況不同，每個(gè)區(qū)域的PM2.5與PM10的質(zhì)量濃度雖有差異但均顯著相關(guān)，PM2.5的質(zhì)量濃度約占PM10的質(zhì)量濃度的60%，PM2.5是PM10的主要組成成分。城市化程度與PM2.5等顆粒物濃度有明顯的關(guān)系，PM2.5等顆粒物濃度與地區(qū)生產(chǎn)總值和林木覆蓋率顯著相關(guān)，與地區(qū)生產(chǎn)總值呈正相關(guān)，與林木覆蓋率呈負(fù)相關(guān)；與常住人口密度呈正相關(guān)趨勢但并不顯著相關(guān)。其中，PM2.5的質(zhì)量濃度與地區(qū)生產(chǎn)總值的相關(guān)系數(shù)為0.875，與林木覆蓋率的相關(guān)系數(shù)為-0.838；PM10的質(zhì)量濃度與地區(qū)生產(chǎn)總值相關(guān)系數(shù)為0.947，與林木覆蓋率相關(guān)系數(shù)為-0.775?？傮w來看，PM2.5等顆粒物濃度隨城市化程度的提高而增加，北京市區(qū)域城市化程度與顆粒物污染情況關(guān)系明顯。我國在快速發(fā)展城市化的同時(shí)，應(yīng)關(guān)注環(huán)境與經(jīng)濟(jì)相協(xié)調(diào)。調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，增加植被綠化，控制污染源將有助于減少北京市大氣中顆粒物的污染程度，為我國的城市化進(jìn)程提供相應(yīng)的支持和保障。

PM2.5濃度；PM10濃度；城市化；人口密度；經(jīng)濟(jì)；林木覆蓋率

本文通過選取北京市能夠代表低城市化發(fā)展地區(qū)、高城市化發(fā)展地區(qū)與自然狀況地區(qū)的7處大氣監(jiān)測點(diǎn)，對(duì)PM2.5濃度和PM10濃度進(jìn)行歷時(shí)四個(gè)月的連續(xù)監(jiān)測，結(jié)合北京市的城市化指標(biāo)，探析城市化過程與PM2.5等顆粒物濃度之間的關(guān)系，并且從以PM2.5等顆粒物濃度所代表的空氣質(zhì)量問題的視角上，針對(duì)城市化過程所面臨的環(huán)境保護(hù)問題提出一定的思考和建議，從而為相關(guān)政策的制定、有關(guān)學(xué)者的進(jìn)一步研究提供參考。

圖1 各監(jiān)測點(diǎn)的分布位置Fig.1 Distribution of sampling sites

1 研究區(qū)概況

1.1 北京市概況

北京是中國的政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心，經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，城市化進(jìn)程快。北京市位于北緯39°28′～41°02′，東經(jīng)115°25′～117°30′的中緯地帶，總面積16410 km2，西部和北部有太行山、燕山環(huán)抱，中部和南部是潮白河、永定河沖積形成的大平原。氣候?yàn)榈湫偷呐瘻貛О霛駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，年平均氣溫為10～12 ℃，1月-7～-4 ℃，7月25～26 ℃。多年平均降雨量600 mm。土壤屬于褐土帶。境內(nèi)分布有大小河流200多條，注入渤海。地帶性植被類型是暖溫帶落葉闊葉林并間有溫性針葉林的分布。

1.2 選取監(jiān)測點(diǎn)位概況

選取北京市7處空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)，分別為前門、天壇、西直門北、大興、昌平、密云和密云水庫，這些監(jiān)測點(diǎn)覆蓋了北京市的南部地區(qū)、北部地區(qū)、城區(qū)、郊區(qū)、交通樞紐區(qū)和植被綠化區(qū)，選取的監(jiān)測點(diǎn)具有代表性。

其中，密云水庫是是首都北京最大的也是唯一的飲用水源供應(yīng)地，密云水庫監(jiān)測點(diǎn)所處地理位置機(jī)動(dòng)車數(shù)量很少，無工業(yè)排放，受人為活動(dòng)干擾小，綠化狀況非常良好。昌平區(qū)是北京市十個(gè)遠(yuǎn)郊區(qū)縣之一，位于市區(qū)北部距市區(qū)33 km。密云縣位于北京市東北部，東、北、西三面群山環(huán)繞。大興區(qū)位于市區(qū)，新城北距市中心13 km。前門是北京市二環(huán)內(nèi)的主要街道，為地鐵2號(hào)線沿線經(jīng)過街道。天壇公園距市中心3 km，為北京市二環(huán)內(nèi)主要公園。西直門北位于北京市二環(huán)的西北角處，為地鐵2號(hào)線、4號(hào)線和13號(hào)線交匯處。圖1為各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的分布位置。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源及處理

本文中PM2.5與PM10的數(shù)據(jù)來源于北京市環(huán)境保護(hù)中心的PM2.5和PM10實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，文中所選取的7個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的數(shù)據(jù)均為北京市2013年7月1日至10月31日連續(xù)4個(gè)月的PM2.5和PM10濃度數(shù)據(jù)，每小時(shí)監(jiān)測1次，全天24 h連續(xù)監(jiān)測。反映城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的常住人口密度、地區(qū)生產(chǎn)總值和林木覆蓋率數(shù)據(jù)均來源于《北京區(qū)域統(tǒng)計(jì)年鑒》（北京市統(tǒng)計(jì)局，2012）。

本文中應(yīng)用SPSS18.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行Pearson相關(guān)分析和回歸分析。

2.2 點(diǎn)位選取

密云水庫監(jiān)測點(diǎn)基本為無人類干擾的自然狀態(tài)，以其作為參照點(diǎn)，昌平縣、密云縣和大興區(qū)為發(fā)展較低、距離市中心較遠(yuǎn)的區(qū)縣，本文中統(tǒng)稱為低城市化發(fā)展地區(qū)。前門、天壇和西直門北監(jiān)測點(diǎn)所處位置為北京市主城區(qū)，本文中統(tǒng)稱為高城市化發(fā)展地區(qū)。通過低城市化發(fā)展地區(qū)、高城市化發(fā)展地區(qū)與自然狀況地區(qū)的比較，探索城市化程度對(duì)PM2.5等顆粒物濃度的影響。

2.3 城市化指標(biāo)選取

由于城市化直接表現(xiàn)在人口劇集、經(jīng)濟(jì)增長和地域擴(kuò)張等方面，但現(xiàn)在學(xué)術(shù)界對(duì)于定量衡量城市化程度的方法尚且沒有定論。參考已有相關(guān)研究，本文選取常住人口密度、地區(qū)生產(chǎn)總值和林木覆蓋率三項(xiàng)作為城市發(fā)展指標(biāo)。其中，常住人口密度用于反映人口的聚集程度，能夠在一定程度上反映出地區(qū)經(jīng)濟(jì)的活躍程度以及市場發(fā)展規(guī)模，并能體現(xiàn)消費(fèi)情況，能夠在一定程度上反應(yīng)城市化程度。地區(qū)生產(chǎn)總值是傳統(tǒng)的城市發(fā)展指標(biāo)，能夠直觀的展現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況，是體現(xiàn)城市化發(fā)展水平的重要指標(biāo)。普遍認(rèn)為城市林木覆蓋率與城市化之間的關(guān)系是引導(dǎo)城市可持續(xù)發(fā)展的必要條件，林木覆蓋率與環(huán)境狀況息息相關(guān)，越高的地區(qū)越接近自然狀態(tài)，林木覆蓋率是代表城市化進(jìn)程的重要指標(biāo)（Weng和Lu，2008；Zhao等，2013；鐘無涯和顏瑋，2013；

杜江和劉渝，2008；李茜等，2013；Bimonte，2002；Ben Kheder和Zugravu，2012）。這三個(gè)指標(biāo)一方面能夠反映出城市社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的狀況，另一方面也與空氣環(huán)境質(zhì)量存在潛在的聯(lián)系，能夠有效發(fā)映出PM2.5等顆粒物與城市發(fā)展水平的關(guān)系。

圖2 各監(jiān)測點(diǎn)PM2.5、PM10、PM2.5-10的平均質(zhì)量濃度Fig.2 Average concentrations of PM2.5, PM10and PM2.5-10of 7 sampling sites

3 結(jié)果與分析

3.1 不同區(qū)域顆粒物污染比較

通過對(duì)監(jiān)測點(diǎn)連續(xù)四個(gè)月的監(jiān)測，所監(jiān)測到的PM2.5的質(zhì)量濃度和PM10的質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)既有低濃度值，也有高濃度值甚至超標(biāo)值。如圖2所示，密云水庫監(jiān)測點(diǎn)PM2.5的質(zhì)量濃度平均值最低，為50.75 μg·m-3。昌平縣PM2.5的質(zhì)量濃度為54.51μg·m-3，密云縣為59.14μg·m-3，大興區(qū)為68.85 μg·m-3，低城市化發(fā)展地區(qū)PM2.5的平均質(zhì)量濃度為54.8 μg·m-3。天壇PM2.5的質(zhì)量濃度為70.90 μg·m-3，前門為83.57 μg·m-3，西直門北為80.03 μg·m-3，高城市化發(fā)展發(fā)展地區(qū)PM2.5的質(zhì)量濃度平均值分別78.17為 μg·m-3。

密云水庫監(jiān)測點(diǎn)PM10的質(zhì)量濃度平均值最低，為77.83 μg·m-3。昌平縣PM10的質(zhì)量濃度為89.39 μg·m-3，密云縣為90.76 μg·m-3，大興區(qū)為98.69 μg·m-3，低城市化發(fā)展地區(qū)PM10的平均質(zhì)量濃度為92.95 μg·m-3。天壇PM10的質(zhì)量濃度為117.33 μg·m-3，前門為124.65 μg·m-3，西直門北為132.37 μg·m-3，高城市化發(fā)展發(fā)展地區(qū)PM10的質(zhì)量濃度平均值分別為124.78 μg·m-3。

從圖2中可以看出PM2.5是PM10的主要組成部分，PM2.5/PM10的比例范圍約為60%至70%。從平均值上看，各監(jiān)測點(diǎn)PM2.5占PM10的比例差別不大，說明北京市顆粒物污染整體情況相似，產(chǎn)生區(qū)別的原因可能是顆粒物污染量的差異以及不同地區(qū)的顆粒物組成和污染物來源的差異。雖然監(jiān)測地點(diǎn)不同，但PM2.5均為PM10的主要組成成分，城市PM2.5的來源復(fù)雜，與生物燃燒、二次硫酸鹽、二次硝酸鹽、煤燃燒、工業(yè)、機(jī)動(dòng)車、路面灰塵等都有關(guān)系（吳海龍等，2012），具體原因還需進(jìn)一步研究。

將每小時(shí)PM2.5的質(zhì)量濃度與PM10的質(zhì)量濃度做回歸分析，從圖3中可以看出PM2.5的質(zhì)量濃度均與PM10的質(zhì)量濃度線性相關(guān)，二者回歸方程為y= 1.0141 x + 28.954，相關(guān)系數(shù)為0.9082，PM2.5的質(zhì)量濃度與PM10的質(zhì)量濃度顯著相關(guān)。

3.2 顆粒物污染與城市化指標(biāo)的相關(guān)性分析

3.2.1 顆粒物污染與城市化指標(biāo)整體關(guān)系

為定量分析PM2.5的質(zhì)量濃度、PM10的質(zhì)量濃度與常住人口密度、地區(qū)生產(chǎn)總值和林木覆蓋率的相關(guān)關(guān)系，對(duì)其進(jìn)行Pearson相關(guān)檢驗(yàn)，得到結(jié)果如表1所示。由表1可以看出，PM2.5的質(zhì)量濃度和PM10的質(zhì)量濃度無論是夏季還是秋季，均與地區(qū)生產(chǎn)總值和林木覆蓋率顯著相關(guān)，與地區(qū)生產(chǎn)總值呈正相關(guān)，與林木覆蓋率呈負(fù)相關(guān)。除夏季PM10與常住人口密度在數(shù)據(jù)上呈現(xiàn)了顯著相關(guān)外，其余所有PM2.5的質(zhì)量濃度和PM10的質(zhì)量濃度均與常住人口密度非顯著相關(guān)。

3.2.2 顆粒物污染與常住人口密度的關(guān)系

從表1的相關(guān)關(guān)系中，PM2.5的質(zhì)量濃度、PM10的質(zhì)量濃度與常住人口密度相關(guān)關(guān)系不明顯。從圖4中能夠體現(xiàn)出在常住人口密度低的低城市化發(fā)展地區(qū)，PM2.5的質(zhì)量濃度、PM10的質(zhì)量濃度較常住人口密度高的高城市化發(fā)展地區(qū)的濃度低。高城市化發(fā)展地區(qū)的常住人口密度、PM2.5的質(zhì)量濃度和PM10的質(zhì)量濃度分別是低城市化發(fā)展地區(qū)的18.79倍、128%和134%。常住人口密度是反映城市化程度的重要指標(biāo)，在城市化程度高的地區(qū)往往聚集著更多的人口，人口密度的不斷擴(kuò)大導(dǎo)致來自生活的空氣污染不斷增加，而從圖中也可看出人口多的地區(qū)空氣中PM2.5、PM10等顆粒物濃度高。雖然他們的相關(guān)關(guān)系不顯著，但是從大體趨勢上看還是基本呈正相關(guān)。

圖3 PM2.5和PM10質(zhì)量濃度關(guān)系Fig.3 Relationship between PM2.5and PM10

圖4 PM2.5、PM10質(zhì)量濃度和常住人口密度關(guān)系Fig.4 The relationship between PM2.5, PM10and population

圖5 PM2.5、PM10質(zhì)量濃度和地區(qū)生產(chǎn)總值關(guān)系圖Fig.5 The relationship between PM2.5, PM10and GDP

表1 PM2.5, PM10與各指標(biāo)的Pearson相關(guān)關(guān)系Table 1 Correlation coefficients between PM2.5, PM10and three indexes

3.2.3 顆粒物污染與地區(qū)生產(chǎn)總值的關(guān)系

由圖5可知，總體上PM2.5的質(zhì)量濃度、PM10的質(zhì)量濃度與地區(qū)生產(chǎn)總值保持一致同向的發(fā)展趨勢，即低城市化發(fā)展地區(qū)（昌平縣、密云縣、大興區(qū)）較高城市化發(fā)展地區(qū)（天壇、前門、西直門北）地區(qū)生產(chǎn)總值低，PM2.5的質(zhì)量濃度和PM10的質(zhì)量濃度平均狀況也低。由表2中可知，各監(jiān)測點(diǎn)PM2.5的質(zhì)量濃度、PM10的質(zhì)量濃度與地區(qū)生產(chǎn)總值均顯著相關(guān)，夏季在0.05水平上PM2.5的質(zhì)量濃度與地區(qū)生產(chǎn)總值相關(guān)值為0.761，PM10的質(zhì)量濃度與地區(qū)生產(chǎn)總值相關(guān)值為0.782；秋季在0.01水平上PM2.5的質(zhì)量濃度與地區(qū)生產(chǎn)總值相關(guān)值為0.923，PM10的質(zhì)量濃度與地區(qū)生產(chǎn)總值相關(guān)值為0.921。與已有研究所得結(jié)論相同,即由PM2.5等顆粒物代表的環(huán)境質(zhì)量與地區(qū)經(jīng)濟(jì)狀況之間存在顯著的相關(guān)關(guān)系（李茜等，2013；Bimonte，2002；Ben Kheder和Zugravu，2012）。

高城市化發(fā)展地區(qū)的地區(qū)生產(chǎn)總值約為低城市化發(fā)展地區(qū)的7倍。地區(qū)生產(chǎn)總值高的地區(qū)城市化程度高，城市化程度高的地區(qū)往往植被綠化程度小、人口多、機(jī)動(dòng)車多，機(jī)動(dòng)車尾氣為PM2.5等顆粒物的主要排放源，而PM2.5的質(zhì)量濃度和PM10的質(zhì)量濃度均隨城市化程度的增加而增加。

3.2.4 顆粒物污染與林木覆蓋率的關(guān)系

由圖6可知，總體上PM2.5的質(zhì)量濃度、PM10的質(zhì)量濃度與林木覆蓋率保持一致反向的發(fā)展趨勢，即低城市化發(fā)展地區(qū)（昌平縣、密云縣、大興區(qū)）較高城市化發(fā)展地區(qū)（天壇、前門、西直門北）林木覆蓋率高，而PM2.5的質(zhì)量濃度和PM10的質(zhì)量濃度平均狀況低。由表4中可知各監(jiān)測點(diǎn)PM2.5的質(zhì)量濃度、PM10的質(zhì)量濃度與林木覆蓋率均顯著相關(guān)，夏季在0.01水平上PM2.5的質(zhì)量濃度與林木覆蓋率相關(guān)值為-0.891，在0.05水平上PM10的質(zhì)量濃度與林木覆蓋率相關(guān)值為-0.824；秋季在0.05水平上PM2.5的質(zhì)量濃度與林木覆蓋率相關(guān)值為-0.789，PM10的質(zhì)量濃度與林木覆蓋率相關(guān)值為-0.803。高城市化發(fā)展地區(qū)的林木覆蓋率約為低城市化發(fā)展地區(qū)的49.63%?，F(xiàn)階段我國城市化程度高的地區(qū)往往林木覆蓋率較低，而植被正是能夠有效調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量，沉降PM2.5等顆粒物（吳海龍等，2012）。城市綠地能夠有效改善城市環(huán)境并且維持城市生態(tài)平衡，植物由于枝葉表面凹凸不平，數(shù)量多且能夠形成龐大的吸附面，能吸附、滯留空氣中的粉塵，凈化空氣（吳人韋，2000；李瀟云，2011）。在城市化程度高的地區(qū)增加城市綠地，有針對(duì)性地選擇合適樹種栽植將有利于減緩PM2.5等顆粒物的濃度。

圖6 PM2.5、PM10質(zhì)量濃度和林木覆蓋率關(guān)系Fig.6 The relationship between PM2.5, PM10and forest coverage

4 結(jié)論

1）北京市PM2.5的質(zhì)量濃度和PM10的質(zhì)量濃度均隨城市化程度的增加而增加，高城市化發(fā)展地區(qū)的顆粒物濃度大于低城市化發(fā)展地區(qū)大于自然狀況地區(qū)。不同區(qū)域的PM2.5的質(zhì)量濃度均與PM10的質(zhì)量濃度顯著相關(guān)，PM2.5是PM10的主要組成成分，占PM10的質(zhì)量濃度的60%左右，二者回歸方程為y= 1.0141 x + 28.954，相關(guān)系數(shù)為0.9082。

2）北京市PM2.5的質(zhì)量濃度、PM10的質(zhì)量濃度與城市化程度有明顯的關(guān)系。PM2.5的質(zhì)量濃度和PM10的質(zhì)量濃度無論是夏季還是秋季，均與地區(qū)生產(chǎn)總值和林木覆蓋率顯著相關(guān)。

3）顆粒物污染水平與地區(qū)生產(chǎn)總值呈正相關(guān)。PM2.5的質(zhì)量濃度與地區(qū)生產(chǎn)總值的相關(guān)系數(shù)為0.875，PM10的質(zhì)量濃度與地區(qū)生產(chǎn)總值相關(guān)系數(shù)為0.947?？刂莆廴驹吹呐欧?，調(diào)整、改變資源密集型投入與高能耗生產(chǎn)方式等方式會(huì)有利于降低顆粒物濃度。

4）顆粒物污染水平與林木覆蓋率呈負(fù)相關(guān)。PM2.5的質(zhì)量濃度與林木覆蓋率的相關(guān)系數(shù)為-0.838，PM10的質(zhì)量濃度與林木覆蓋率相關(guān)系數(shù)為-0.775。增加林木覆蓋率將有利于城市中顆粒物污染的降低。

5）顆粒物污染水平與常住人口密度非顯著相關(guān)，但仍然有正相關(guān)趨勢。

6）在城市化程度不斷提高的同時(shí)，應(yīng)該注意保護(hù)環(huán)境，提高空氣質(zhì)量，在人口密度大、機(jī)動(dòng)車數(shù)量多、經(jīng)濟(jì)發(fā)展快的城區(qū)內(nèi)增加城市綠地，有針對(duì)性地選擇合適樹種栽植將有利于減緩PM2.5等顆粒物的濃度。

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Correlation analysis between urbanization and particle pollution in Beijing

MO Li1, YU Xinxiao1*, ZHAO Yang2, SUN Fengbin1, MO Nan3, XIA Honglei4
1. College of Soil and Water Conservation, Beijing Forest University, Beijing 100083, China；2. China Institute of Water Resources and Hydropower Research, Beijing 100048, China; 3. School of Marine Science and Technology, Northwestern Polytechnical University, Xi’ an 710072, China；4. Hebei Yuanfuyuantong Engineering Project Management CO., LTD. Langfang 065000, China

Urbanization causes serious resources and environment problems especially air pollution which severely affects human health. Atmospheric particulate matters such as PM2.5are becoming to be the major atmospheric pollutant in large cities. The urbanization effect on the concentration of air particles is often stated in large scale regions but has rarely been studied in smalldistrict in detail. By analyzing the correlation between the concentrations of size-fractionated particles and varying degrees of urbanized areas, we studied the impact of urbanization to the concentrations of particulate matters such as PM2.5. Seven typical monitoring points were selected to monitor the concentrations of PM2.5and PM10in Beijing during four months continuously, from July to October, 2013. Resident population density, GDP and forest coverage were selected as urbanization indexes from Beijing Regional Statistical Yearbook. Data analysis method included the change trend analysis, the Pearson correlation analysis and the regression analysis. Due to the dissimilar degrees of urbanization in different regions of Beijing, the particulate matter pollution varies correspondingly. High PM2.5and PM10concentrations found to be closely related to each other, PM2.5was the main component of PM10. The particle concentrations were correlated to GDP and the rate of forest coverage, positively correlated with GDP, and negatively correlated with the rate of forest coverage. The particle concentrations were positively followed the developing trend of population density. The correlation coefficient of PM2.5and GDP is 0.875, and that of PM2.5and forest coverage is -0.838. The correlation coefficient of PM10and GDP is 0.947, and that of PM10and forest coverage is -0.775. Overall, the particle concentrations increase with the development of the urbanization. While the rapid development of China's urbanization, environmental and economic concerns should be coordinated. Adjusting industrial structures, increasing the green vegetation and controlling pollution sources will help reduce the pollution degree of particulate matters in Beijing and provide appropriate support and protection for China's urbanization process.

PM2.5; PM10; urbanization; population; GDP; forest coverage

X51

A

1674-5906（2014）05-0806-06

國家林業(yè)公益性行業(yè)科研專項(xiàng)（20130430104）

莫莉(1990年生)，女，碩士研究生，主要研究方向?yàn)樗帘３?、大氣環(huán)境污染控制研究。E-mail：moli.7@163.com

*通信作者：余新曉。E-mail: yuxinxiao123@126.com

2014-03-24

莫莉，余新曉，趙陽，孫豐賓，莫楠，夏洪磊. 北京市區(qū)域城市化程度與顆粒物污染的相關(guān)性分析[J]. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào), 2014, 23(5): 806-811.

MO Li, YU Xinxiao, ZHAO Yang, SUN Fengbin, MO Nan，XIA Honglei. Correlation analysis between urbanization and particle pollution in Beijing [J]. Ecology and Environmental Sciences, 2014, 23(5): 806-811.

我國現(xiàn)階段城市中人口和工業(yè)快速聚集，城市化程度不斷提升，這帶來了嚴(yán)重的資源環(huán)境問題，尤其是空氣污染問題。在近年來快速的城市化過程中，很多城市在面臨城市規(guī)劃、生產(chǎn)方式的選擇等問題時(shí)，必然要考慮平衡經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的問題，需將PM2.5等顆粒物的一系列空氣質(zhì)量問題考慮在內(nèi)（鐘無涯和顏瑋，2013）。城市化程度對(duì)空氣質(zhì)量的影響在人類健康問題上得以體現(xiàn)（Lin等，2001）。大氣顆粒物對(duì)人類健康的影響已經(jīng)有目共睹，高濃度的氣溶膠會(huì)提高人們的死亡率、呼吸道及心血管疾病的發(fā)病率（Samara和Voutsa，2005；Gilli等，2007；Mugica等，2009）。PM2.5是大氣顆粒物的重要組成部分，而且由于PM2.5比粒徑更大的顆粒在氣象因素?cái)_動(dòng)、不同類型的大氣環(huán)流的條件下更不易受影響，因此在大氣中能夠長期停留、并能夠被遠(yuǎn)距離輸運(yùn)（Pateraki等，2012），從而對(duì)人體健康的危害更為嚴(yán)重（Leiva等，2013；Pope等，2006；Burnett等，2000）。在過去的十多年間，已有很多國內(nèi)外研究學(xué)者對(duì)城市化程度與顆粒物污染二者之間的關(guān)系展開了研究，城市化與環(huán)境污染之間的關(guān)系受到多重因素影響。城市化會(huì)導(dǎo)致人口集聚，建筑業(yè)的加速發(fā)展和機(jī)動(dòng)車的增加，這會(huì)導(dǎo)致空氣質(zhì)量的惡化；同時(shí)城市化又會(huì)帶來產(chǎn)業(yè)聚集，實(shí)現(xiàn)治污減排的規(guī)模效應(yīng)，緩解空氣污染。PM2.5等顆粒物濃度的超標(biāo)與城市化過程中由人類生活帶來的影響和工業(yè)化發(fā)展帶來的空氣污染以及自然環(huán)境有較大關(guān)系（蔣洪強(qiáng)等，2012；Rijnders等，2001；杜雯翠和馮科，2013）?，F(xiàn)有研究多數(shù)是對(duì)于多年來多地區(qū)的宏觀研究，缺乏對(duì)于典型地區(qū)的研究分析。應(yīng)用實(shí)測數(shù)據(jù)對(duì)典型地區(qū)的城市化程度

和顆粒物污染的相關(guān)性進(jìn)行分析，能夠?qū)栴}具體化，將有利于對(duì)具體問題提出有針對(duì)性的解決方法。