乌鲁木齐市大气污染物浓度的时间分布特征

乌鲁木齐市大气污染物浓度的时间分布特征摘要：本文根据监测数据分析了2010年乌鲁木齐市大气污染物浓度的时间分布特征。结果表明：（1）三种污染物的api值季节变化非常明显，整体呈现u型分布。其中，pm10和so2分别在三季度api指数最小，一季度指数最高；no2则表现为二季度api指数最小，一季度指数最高（2）三种污染物浓度从3月份开始明显减小，5月～8月达到最低值，10月份浓度逐渐增大，l2月至2月达到最高值。

关键词：大气；污染物；api；时间分布；乌鲁木齐

中图分类号：x51文献标识码：a

乌鲁木齐市作为西北地区的一个重要城市，城市环境的保护与建设自然也就成了西北生态环境保护和建设的重要组成部分。一段时间以来，乌鲁木齐市政府对环境污染进行了大幅度的整治，大大小小数千余座燃煤锅炉已被拆迁或者兼并。其中少部分集中供热的锅炉采用了含硫量少的燃煤，大大减少了冬季的空气污染，但是污染现状并非因此而得到彻底的改善。据人们所知，空气的污染情况与天气变化之间存在密切的关系。空气中的污染物在空气中的诸如传送、扩散、沉降等过程都依赖于气象要素的变化，空气质量的好坏由气象要素值的大小和天气变化过程的强度决定。

本文利用乌鲁木齐市监测部门发布的相关数据，对2010年乌鲁木齐市的空气污染状况从季节和月度两个方面进行了比较分析，研究污染物浓度的时间变化规律，找出乌鲁木齐市污染物浓度与天气

气候的相关关系[3]，以便为改善乌鲁木齐市空气环境和空气质量提供必要的参考依据，希望能为我们从总体上认识乌鲁木齐市的空气污染现状和相应环保政策的制定提供一些必要的参考。

1资料来源与计算方法

11资料的来源和处理

资料来源于乌鲁木齐市环境监测站2010年1月～12月乌鲁木齐市区3个监测点（铁路局、儿童公园、南郊客运站）的月报，三种污染物为：pm10、so2、no2的浓度监测均值，并按照国家气象局统一标准换算成空气污染指数。

12空气污染指数的计算方法

121基本计算式

设i为某污染物的污染指数，c为该污染物的浓度。则：

i=i大-i小c大-c小（c-c小）+i小

式中：c大与c小：在api分级限值表（表1）中最贴近c值的两个值，c大为大于c的限值，c小为小于c的限值。

i大与i小：在api分级限值表（表1）中最贴近i值的两个值，i大为大于i的值，i小为小于i的值。

122全市api的计算步骤

1221求某污染物每一测点的日均值

点日mg=∑ni=1ci/n

式中：ci为测点逐时污染物浓度，n为测点的日测试次数

1222求某一污染物全市的日均值

市日mg=∑nj=1点日mgj/l

式中：l为全市监测点数，c 将各污染物的市日均值分别代入api基本计算式所得的值，便是每项污染物的api分指数。d选取api分指数最大值为全市api。

1223全市主要污染物的选取

各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数api，则该项污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。

api=max（i1，i2…ii…in）

2大气污染物的季节变化特征

21大气污染物季节api

2010年，乌鲁木齐市的pm10一季度均值为0171mg/m3，so2一季度均值为0199mg/m3，no2一季度均值为0083mg/m3，则其空气污染指数的计算如下：按照此浓度范围内空气污染指数与乌鲁木齐市污染物的线性关系进行数据计算，即此处浓度限值c2 =0 150mg/m3，c3 =0350mg/m3，而相应的分指数值i2=100，i3=200，则pm10的污染分指数为：

i=[（200-100）/（0350-0150）]×（0171-0150）+100=1105这样，pm10的一季度空气污染指数i=1105；其它污染物的一季度指数分别为i=1075（so2），i =538（no2）。取污染物最大者逐步计算出乌鲁木齐市的空气污染指数：api=max（1105，1075，538）=110 5

同理计算出其他三个季度的api：

so2（36，18，775），no2（52，55，79），pm10（98，96，1075）

可以看出：2010年乌鲁木齐市首要污染物为可吸入颗粒物

（pm10）。

表12010年乌鲁木齐市三项污染物的季度监测浓度值

（mg/m3）

污染物一季度二季度三季度四季度pm100171009800960

165so20199003600180105no2008300520 0550079

图12010年乌鲁木齐市污染物api各季走势

从图1中可以看出：（1）乌鲁木齐市的大气污染首要污染物是pml0，且api值远远大于so2和no2。（2）pm10除一季度在三级的轻度污染区内，其余的全都在二级区域内。（3）no2全年都在二级及以下的区域。（4）so2除一季度在三级中度污染区内，其余都在二级以下的范围。

三种污染物的api值季节变化非常明显，整体呈现u型分布。其中，pm10和 so2分别在三季度api指数最小，一季度指数最高；no2则表现为二季度api指数最小，一季度指数最高。可以看出，乌鲁木齐市冬季燃煤取暖和逆温层深厚有着直接的关系，并且与大气稳定度、静风频率、阴雾天气和降水形态等因子有关。据相关统计资料数据表明，乌鲁木齐市一季度和四季度大气稳定性高，逆温

极易形成且深厚，不易被破坏；静风频率大，阴雾天气多；固态降水对大气中污染物的清洗程度明显降低。二季度和三季度对流旺盛，逆温浅薄且易消散，静风频率远远小于冬季。以上这些气象因子是一季度和四季度污染严重、二季度和三季度污染最轻的客观原因。

3大气污染物的各月变化特征表22010年乌鲁木齐市三项污染物各月监测浓度值

（mg/m3）

污染物1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12

月pm10018902012301270085008300810

0970111012601840186so20224025601180

06900210018001700180019003701050

174no200840091007500580049004800490 0580058007300820081

图22010年乌鲁木齐市污染物api各月走势图

2010年，乌鲁木齐市三项污染物各月监测浓度均值见表2，三种污染物的api值在各月的分布情况见图2。从上述图表可以看出：（1）各月的首要污染物仍以pm10为主，5～10月so2浓度最低，4～9月no2浓度最低。（2）从3月份三种污染物浓度开始明显减小，5，6、7、8月达到最低值，l0月份浓度逐渐提升，12月、1月达到最高值。（3）pm10的浓度，它有别于so2和no2的一个重要特征是：在3～4月间有一个明显反弹，这与春季天气过程频繁，风沙及浮