兰州市环境空气质量变化趋势分析研究
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表 2 2014要2017 年兰州市环境空气质量监测结果 污染因子数值单位院ug/m3渊CO 为 mg/m3冤
综合指 年份 PM2.5 PM10 SO2 CO NO2 O3_8h 数 P 值
2014 57 117 25 1.4 43 68
5.59
2015 50 117 22 1.4 50 81
5.56
1 研究方法
1.1 数据来源 本文数据均来源于中国空气质量在线监测分
析 平台 公 布 的 2014 -2017 年 兰 州 PM2.5尧PM10尧CO尧 NO2尧O3尧SO2 逐日平均浓度数值袁此分析平台数据基 于兰州市 5 个空气质量监测站点袁 包括兰炼宾馆 站尧榆中兰大校区站尧生物制品所站尧职工医院站和
Hale Waihona Puke Baidu
度可以用 Pearson 相关系数来表征袁 该系数越接近
于 1 或者-1袁则代表它们之间的相关性越强曰相反袁
第3期
唐国亮等院兰州市环境空气质量变化趋势分析研究
37
该系数越接近于 0袁则表示二者相关性越弱[10]遥 借助 SPSS19.0 软件采用 Pearson 相关系数法探究 AQI 与 污染因子尧气象要素之间的相关性遥 首要污染物根 据中华人民共和国环境保护部批准的叶环境空气质 量指数渊AQI冤技术规定渊试行冤曳渊HJ 633要2012冤规 定方法计算遥
随着我国城市化进程的加快和人民生活水平 的不断提高袁由人类活动产生的各类污染物明显增 多袁城市环境大气污染问题变得日益严重袁解决当 前环境空气污染问题是我国各大城市面临的主要 任务[1-3]遥 兰州是西北地区以石油尧化工为主的重要 工业城市袁 位于青藏高原东北侧的黄河河谷盆地袁 城区南北群山对峙袁特殊的地貌形成了兰州市特有 的气象条件袁即逆温频率高尧稳定层厚尧持续时间长 等袁使得集聚的大气污染物不利于迅速扩散袁易发 生大气污染事件 曰 [4-6] 加上兰州地处黄土高原袁自然 降尘量大袁春季沙尘天气频发袁使兰州市大气环境 状况更加严峻[7]遥 因此研究兰州市大气污染特征及 其空气质量与污染物尧 气象条件间的相关关系袁对 探索兰州市大气污染治理途径和预防大气污染事 件的发生具有重要的意义遥
2016 54 133 19 1.3 57 94
6.07
2.2 污染物贡献比例
表 3尧 表 4 显示了近 4 年兰州市各类污染因子
第 35 卷 第 3 期 2019 年 3 月
甘肃科技 Gansu Science and Technology
Vol.35 No.3 Feb. 2019
兰州市环境空气质量变化趋势分析研究
唐国亮,瞿德业吟
渊西北师范大学,甘肃 兰州 730000 冤
摘 要院利用 2014要2017 年中国空气质量在线监测分析平台公布的兰州市监测数据袁采用综合指数尧空气质量指数 和 Pearson 相关系数法袁分析了兰州市环境空气质量变化情况及其与气象条件的关系遥 结果表明院2014要2017 年兰州 市环境空气质量变化趋势并不一致袁 相比于 2014 年袁2015 年环境空气质量略有好转袁2016 和 2017 年环境空气质量 呈恶化状态遥 近 4 年 PM10 和 PM2.5 两项污染因子污染负荷贡献率均超过 55%袁是兰州市环境空气质量主要的污染物曰 除 PM10 和 PM2.5 外袁 其他污染因子均达到国家环境空气质量二级标准遥 兰州市环境空气质量有明显的季节性变化特 征袁整体上呈现冬春季差袁夏秋季好的趋势曰监测的污染因子中袁除 O3 浓度的变化趋势为夏秋季高袁春冬季低外袁其他 污染因子浓度均为春冬季高袁夏秋季低曰以 PM10 为首要污染物的天数在逐年降低袁但 O3 成为首要污染物的天数在逐 年增加遥气温尧降水和相对湿度是影响兰州市环境空气质量的主要气象因子曰气温升高尧降水和相对湿度的增加均有利 于改善环境空气质量遥 关键词院环境空气质量曰综合指数曰气象因子曰Pearson 相关系数 中图分类号院X701
表 1 空气质量等级分布
空气质量指数 空气质量指数级别 空气质量指数类别
0耀50
一级
优
51耀100
二级
良
101耀150
三级
轻度污染
151耀200
四级
中度污染
201耀300
五级
重度污染
跃300
六级
严重污染
2 空气质量状况分析
2.1 空气质量年变化趋势 表 2 显示了近 4 年兰州市各类污染物年均浓
度的变化特征袁 除 PM2.5 和 PM10 外袁 兰州市 20142017 年 SO2尧CO尧NO2尧O3-8h 年均浓度渊日最大 8 小 时滑动平均值浓度冤均达到国家环境空气质量二级 标准遥 年均浓度变化最明显的是 O3 呈逐年上升趋 势曰与 2014 年相比袁2016 年和 2017 年 PM10尧NO2 年 均浓度均有不同程度的上升趋势袁而 PM2.5尧SO2尧CO 年均浓度有不同程度的下降趋势遥 采用综合指数 P 值评价近 4 年兰州市空气质量袁 与 2014 年综合指 数 P 值相比袁2015 年 P 值降低袁2016 年和 2017 年 P 值升高袁 表明 2015 年兰州市空气环境质量好于 2014 年袁2016 年和 2017 年空气 环境质量比 2014 年差遥
吟 通讯作者院矍德业袁西北师范大学讲师遥
铁路设计院站遥 兰州从 2013 年 1 月起开始实行叶环 境空气质量标准曳渊GB3095要2012冤,并对与 AQI渊空 气质量指数冤相关的六类空气污染物进行监测遥 1.2 研究方法
本研究运用空气质量指数渊AQI冤定量描述空气 质量状况袁根据空气质量数的大小袁将其分为优尧良尧 轻度污染尧中度污染尧中度污染和重度污染渊表 1冤遥 采用综合指数法评价环境空气质量状况袁 用污染负 荷系数表征主要污染物对环境空气整体水平的贡献 率[8]遥 综合指数[9]计算公式院
渊1冤
Pi=
Ci Si
渊2冤
Fi=
Pi P
渊3冤
式中袁P 为空气质量综合指数袁Pi 为第 i 项污染
物的单项指数袁Fi 为第 i 项污染物对空气质量综合
指数的贡献率即污染负荷袁n 为项目数袁Ci 为第 i 项
污染物浓度的年/月均值袁Si 为第 i 项空气污染物的
环境质量标准限制遥
两个直接或间接影响的数据集合之间的相关程
综合指 年份 PM2.5 PM10 SO2 CO NO2 O3_8h 数 P 值
2014 57 117 25 1.4 43 68
5.59
2015 50 117 22 1.4 50 81
5.56
1 研究方法
1.1 数据来源 本文数据均来源于中国空气质量在线监测分
析 平台 公 布 的 2014 -2017 年 兰 州 PM2.5尧PM10尧CO尧 NO2尧O3尧SO2 逐日平均浓度数值袁此分析平台数据基 于兰州市 5 个空气质量监测站点袁 包括兰炼宾馆 站尧榆中兰大校区站尧生物制品所站尧职工医院站和
Hale Waihona Puke Baidu
度可以用 Pearson 相关系数来表征袁 该系数越接近
于 1 或者-1袁则代表它们之间的相关性越强曰相反袁
第3期
唐国亮等院兰州市环境空气质量变化趋势分析研究
37
该系数越接近于 0袁则表示二者相关性越弱[10]遥 借助 SPSS19.0 软件采用 Pearson 相关系数法探究 AQI 与 污染因子尧气象要素之间的相关性遥 首要污染物根 据中华人民共和国环境保护部批准的叶环境空气质 量指数渊AQI冤技术规定渊试行冤曳渊HJ 633要2012冤规 定方法计算遥
随着我国城市化进程的加快和人民生活水平 的不断提高袁由人类活动产生的各类污染物明显增 多袁城市环境大气污染问题变得日益严重袁解决当 前环境空气污染问题是我国各大城市面临的主要 任务[1-3]遥 兰州是西北地区以石油尧化工为主的重要 工业城市袁 位于青藏高原东北侧的黄河河谷盆地袁 城区南北群山对峙袁特殊的地貌形成了兰州市特有 的气象条件袁即逆温频率高尧稳定层厚尧持续时间长 等袁使得集聚的大气污染物不利于迅速扩散袁易发 生大气污染事件 曰 [4-6] 加上兰州地处黄土高原袁自然 降尘量大袁春季沙尘天气频发袁使兰州市大气环境 状况更加严峻[7]遥 因此研究兰州市大气污染特征及 其空气质量与污染物尧 气象条件间的相关关系袁对 探索兰州市大气污染治理途径和预防大气污染事 件的发生具有重要的意义遥
2016 54 133 19 1.3 57 94
6.07
2.2 污染物贡献比例
表 3尧 表 4 显示了近 4 年兰州市各类污染因子
第 35 卷 第 3 期 2019 年 3 月
甘肃科技 Gansu Science and Technology
Vol.35 No.3 Feb. 2019
兰州市环境空气质量变化趋势分析研究
唐国亮,瞿德业吟
渊西北师范大学,甘肃 兰州 730000 冤
摘 要院利用 2014要2017 年中国空气质量在线监测分析平台公布的兰州市监测数据袁采用综合指数尧空气质量指数 和 Pearson 相关系数法袁分析了兰州市环境空气质量变化情况及其与气象条件的关系遥 结果表明院2014要2017 年兰州 市环境空气质量变化趋势并不一致袁 相比于 2014 年袁2015 年环境空气质量略有好转袁2016 和 2017 年环境空气质量 呈恶化状态遥 近 4 年 PM10 和 PM2.5 两项污染因子污染负荷贡献率均超过 55%袁是兰州市环境空气质量主要的污染物曰 除 PM10 和 PM2.5 外袁 其他污染因子均达到国家环境空气质量二级标准遥 兰州市环境空气质量有明显的季节性变化特 征袁整体上呈现冬春季差袁夏秋季好的趋势曰监测的污染因子中袁除 O3 浓度的变化趋势为夏秋季高袁春冬季低外袁其他 污染因子浓度均为春冬季高袁夏秋季低曰以 PM10 为首要污染物的天数在逐年降低袁但 O3 成为首要污染物的天数在逐 年增加遥气温尧降水和相对湿度是影响兰州市环境空气质量的主要气象因子曰气温升高尧降水和相对湿度的增加均有利 于改善环境空气质量遥 关键词院环境空气质量曰综合指数曰气象因子曰Pearson 相关系数 中图分类号院X701
表 1 空气质量等级分布
空气质量指数 空气质量指数级别 空气质量指数类别
0耀50
一级
优
51耀100
二级
良
101耀150
三级
轻度污染
151耀200
四级
中度污染
201耀300
五级
重度污染
跃300
六级
严重污染
2 空气质量状况分析
2.1 空气质量年变化趋势 表 2 显示了近 4 年兰州市各类污染物年均浓
度的变化特征袁 除 PM2.5 和 PM10 外袁 兰州市 20142017 年 SO2尧CO尧NO2尧O3-8h 年均浓度渊日最大 8 小 时滑动平均值浓度冤均达到国家环境空气质量二级 标准遥 年均浓度变化最明显的是 O3 呈逐年上升趋 势曰与 2014 年相比袁2016 年和 2017 年 PM10尧NO2 年 均浓度均有不同程度的上升趋势袁而 PM2.5尧SO2尧CO 年均浓度有不同程度的下降趋势遥 采用综合指数 P 值评价近 4 年兰州市空气质量袁 与 2014 年综合指 数 P 值相比袁2015 年 P 值降低袁2016 年和 2017 年 P 值升高袁 表明 2015 年兰州市空气环境质量好于 2014 年袁2016 年和 2017 年空气 环境质量比 2014 年差遥
吟 通讯作者院矍德业袁西北师范大学讲师遥
铁路设计院站遥 兰州从 2013 年 1 月起开始实行叶环 境空气质量标准曳渊GB3095要2012冤,并对与 AQI渊空 气质量指数冤相关的六类空气污染物进行监测遥 1.2 研究方法
本研究运用空气质量指数渊AQI冤定量描述空气 质量状况袁根据空气质量数的大小袁将其分为优尧良尧 轻度污染尧中度污染尧中度污染和重度污染渊表 1冤遥 采用综合指数法评价环境空气质量状况袁 用污染负 荷系数表征主要污染物对环境空气整体水平的贡献 率[8]遥 综合指数[9]计算公式院
渊1冤
Pi=
Ci Si
渊2冤
Fi=
Pi P
渊3冤
式中袁P 为空气质量综合指数袁Pi 为第 i 项污染
物的单项指数袁Fi 为第 i 项污染物对空气质量综合
指数的贡献率即污染负荷袁n 为项目数袁Ci 为第 i 项
污染物浓度的年/月均值袁Si 为第 i 项空气污染物的
环境质量标准限制遥
两个直接或间接影响的数据集合之间的相关程