城市环境空气中PM_2_5_和NO_2浓度的相关性研究_罗岳平

低、冬、春季节则有所累积。相反，PM2． 5 的贡献源比 较复杂多样，且受气象条件影响大，其动态变化过程
存在很多不确定因素，虽然变化趋势明确，但例外情
况也不少见。
表 2 长沙市不同功能区站点 PM2． 5 和 NO2 浓度的日均值
μg / m3
时间
监测 指标
火车新站 （ 商业区）
湖南中 医药大学 （ 文教区）
第 39 卷第 10 期 2014 年 10 月
环境科学与管理 ENVIＲONMENTAL SCIENCE AND MANAGEMENT
文章编号： 1674 － 6139（ 2014） 10 － 0068 － 05
Vol. 39 No. 10 Oct． 2014
城市环境空气中 PM2． 5 和 NO2 浓度的相关性研究
雨花区 环保局 （ 混合区）
01 月 02 日
PM2． 5
112
94
105
（ 冬季）
NO2
72
47
62
04 月 12 日
PM2． 5
101
80
100
（ 春季）
NO2
106
45
76
07 月 24 日
PM2． 5
27
30
23
（ 夏季）
NO2
33
28
35
10 月 02 日
PM2． 5
107
123
100
（ 秋季）
SHAＲP5030、Thermo5030 型号的产品，NO2 自动监
致，但 PM2． 5 浓度的变化幅度明显高于 NO2 。
表 1 长沙市 PM2． 5 与 NO2 浓度在四季典型月份的平均值统计结果
月份
1月
ห้องสมุดไป่ตู้
4月
7月
10 月
质量指标
PM2． 5
NO2
PM2． 5
NO2
PM2． 5
NO2
PM2． 5
NO2
关键词： 城市环境空气质量; PM2． 5 ; NO2 ; 相关性分析 中图分类号： X501
文献标志码： A
Correlation Analysis of Concentrations of PM2． 5 and NO2 in City Ambient Air
Luo Yueping1，2，Chen Yang1，2，3，Dai Chunhao4，Guo Hui1，2，Liu Mengjia1，2，4，Jin Honghong1，2，Zhou Xiangting1，2
NO2
64
39
49
2． 2 PM2． 5 与 NO2 浓度的相关性分析 2． 2． 1 PM2． 5 与 NO2 浓度在不同功能区的日相关性
重污染条件下不同污染物往往容易形成叠加污 染。如图 2 和图 3 所示选取 2013 年 10 月 6 日和 12 月 21 日长沙市两次重污染天气，分析 10 个自动监 测站点 PM2． 5 与 NO2 日均浓度的变化趋势。从图 2 和图 3 可以看出，在 PM2． 5 污染重的点位，NO2 浓度 也较高。如 2013 年 12 月 21 日，长沙市多个自动监 测点位，包括马坡岭、经开区、天心区等的 PM2． 5 浓度 超过 200 μg / m3 ，其 NO2 浓度也超过 100 μg / m3 ，有 叠加污染现象。分别计算 PM2． 5 与 NO2 在两天的相 关性，10 月 6 日的回归方程为 y = 0. 757 3x + 144. 5， 相关系数 Ｒ2 = 0. 276 6； 12 月 21 日的回归方程为 y ·70·
罗岳平1，2 ，陈阳1，2，3 ，戴春皓4 ，郭卉1，2 ，刘孟佳1，2，4 ，金红红1，2 ，周湘婷1，2
（ 1． 湖南省环境监测中心站，湖南 长沙 410014； 2． 国家环境保护重金属污染监测重点实验室，湖南 长沙 410014； 3． 湘潭大学 化工学院，湖南 湘潭 411105； 4． 湖南农业大学 资源环境学院，湖南 长沙 410128）
摘 要： 以湖南省长沙市为研究区域，对城市环境空气中的 PM2． 5 和 NO2 浓度进行自动监测，并对数据进行相关 性分析。结果表明，PM2． 5 和 NO2 浓度的季节性变化大，且两者的变化规律一致，均为冬季 ＞ 秋季 ＞ 春季 ＞ 夏 季; 在一天内，NO2 浓度的最低值一般出现在午后，但 PM2． 5 浓度的最低值、峰值出现时间不确定; 就功能区分布 而言，NO2 浓度最高值出现在商业区，而 PM2． 5 浓度分布的区域规律不明显。PM2． 5 与 NO2 浓度变化以正相关为 主，PM2． 5 浓度高时，NO2 浓度高，反之亦然，两者容易产生叠加污染。总体上，冬、秋季节为 PM2． 5 和 NO2 主要控 制季节。
应而被消耗，监测到的浓度最低。PM2． 5 浓度在日内 的变化没有稳定规律。在污染严重的冬季，日最低 值出现在交通活动较强烈的早高峰阶段； 在污染中 等的秋季，日最低浓度出现在午后； 在污染较轻的夏 季，日内浓度变化幅度很小，不确定最低浓度出现的 时间。
图 1 长沙市 PM2． 5 与 NO2 浓度在典型日内的 24 小时变化情况
Abstract： The concentrations of PM2． 5 and NO2 in Changsha City of Hunan Province was monitored automatically． The correlation between PM2． 5 and NO2 was also analyzed． The results showed that the concentrations of PM2． 5 and NO2 changed significantly with seasons． The seasonal changes of PM2． 5 and NO2 ，the concentration of large，seasonal variation，as winter ＞ autumn ＞ spring ＞ concentration in summer． In terms of daily variation，the lowest concentration of NO2 generally appeared in the afternoon，the peak and low values of PM2． 5 concentration were not obvious． In different functional areas，the highest concentration of NO2 was in the business district，the PM2． 5 rule was not obvious． PM2． 5 and NO2 concentration changed in positive correlation． High concentration of PM2． 5 often coexists with high NO2 concentration，and vice versa． It is easy to produce pollution overlay． On the whole，winter and autumn usually suffers from severe PM2． 5 and NO2 pollution．
的平均 值 统 计 结 果 见 表 1。从 表 1 中 可 以 看 出，
市两级审核。 1． 2 仪器设备和数据获取
PM2． 5 和 NO2 浓度的季节性变化规律明显，总体上， 平均值由高到低依次是冬季 ＞ 秋季 ＞ 春季 ＞ 夏季。
长 沙 市 的 PM2． 5 自 动 监 测 仪 器 主 要 采 用 虽然 PM2． 5 与 NO2 浓 度 均 值 的 季 节 性 变 化 规 律 一
Key words： city air quality； PM2． 5 ； NO2 ； correlation analysis
空气环境作为城市生态系统的重要组成部分， 受到人类经济社会活动的强烈影响。随着城市迅猛 发展，中国城市大气环境污染加剧［1 － 5］，已成为威胁 城市居民健康和城市环境安全的主要因素。长株潭 地区目前是中国中部发展最快的地区之一，特别是
而位于文教区的湖南中医药大学站点，NO2 产生源 少，无论在哪个季节，监测到的浓度都是最低的，春、
秋、冬季尤为明显，但在夏天，因为 NO2 整体水平不 高，浓度差值相对较小。
根据表 2，NO2 的区域分布规律较 PM2． 5 稳定， 究其原因，NO2 的产生和消亡过程相对简单，高温和 强光照有 利 于 其 发 生 光 化 学 转 化，故 而 夏、秋 浓 度
（ 1． Hunan Province Environmental Monitoring Center，Changsha 410014，China； 2． State Environmental Protection Key Laboratory of Monitoring for Heavy Metal Pollutants，Changsha 410014，China； 3． College of Chemistry and Chemical Engineering，Xiangtan University，Xiangtan 411105，China； 4． College of Ｒesources and Environment，Hunan Agricultural University，Changsha 410128，China）
长沙
148
68
71
53
27
28
133
52
2． 1． 2 PM2． 5 与 NO2 浓度的日内变化规律 在 2013 年 1、4、7 和 10 月 分 别 选 取 1 天，作