西安空气质量时空变化特征分析_邵天杰

文章编号:1001-4675(2008)05-0723-06

西安空气质量时空变化特征分析*

邵天杰1,赵景波1,2

(1.陕西师范大学旅游与环境学院,陕西西安710062;

2.中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室,陕西西安710075)

摘要:以1990-2001年西安市空气污染物的监测数据和西安统计年鉴资料为依据,对其平均浓度的时空变化特征进行分析。结果表明:西安市空气总体污染较为严重,通过科学的管理和技术的改进,近年来空气中污染物浓度呈明显下降趋势。西安市空气污染物的时空变化特征比较明显,月变化曲线呈/U0字型,且冬春季节重于夏秋季节,这主要是由冬季取暖和不利气象条件造成的。1,2,11,12月西安空气污染较为严重,6~9月空气污染物浓度较低,与月平均气温变化具有较好的反相关性。1996年以来,西安空气污染物呈现明显的空间转化特征,工业区污染物浓度大幅度下降,商业区和居住文教区的污染反而高于工业区,这反应了近年来产业结构调整、能源结构改变和区域发展速度的差异,应引起环保部门的重视。

关键词:时空变化;空气质量;污染物浓度;西安市

中图分类号:X51文献标识码:A

随着城市经济的迅速发展、人口的快速增长以及人类生产生活过程中造成的植被破坏,导致了城市空气环境质量越来越差。有毒有害工业废气的排放,日益严重的温室效应,飞扬的尘土以及寄生其中的病菌,无不对人类的生产生活造成严重的影响,甚至直接影响人们的身体健康。人们在提高生活水平的同时,对自己生活的环境越来越关心,空气质量状况日益成为市民关注的环保焦点之一。西安市是一个空气污染严重的城市11-32。虽然很多专家对西安市空气状况进行了大量研究14-62,但多是针对空气中某种单一的污染因子,同时对多种空气污染因子研究得不多。本文以1990-2001年西安市空气污染物的监测数据和统计年鉴为依据,通过标度指数和空气污染指数对西安市空气质量进行量化分析。了解西安市空气环境质量的当前状况,并对影响空气环境质量的因素进行研究,有利于唤起人们的环保意识,对执行大气环境质量管理也有重要意义。

1区域概况

西安市位于关中盆地中部秦岭北麓,介于33b42c~34b44c N,107b40c~109b49c E之间。四季冷暖干湿分明,春季升温迅速,干燥多风;夏季炎热高温,日照强烈;秋季凉爽湿润,时有阴雨;冬季寒冷干燥,雨雪偏少。年无霜期226d。1月份平均气温0.4e,7月份平均气温26.6e,年平均气温13.3e。多年平均降水量613.7mm,年平均相对湿度69.6%。地势南高北低,相差悬殊。市区面积1066 km2,城市建成区面积178km2。现辖9区4县,总人口7.25@106,是世界著名的历史文化名城。

2大气污染物年际变化

2.1SO2的年际变化

由图1可以看出,近10年来西安市大气中SO2浓度保持在一个相对稳定的范围内,并表现出明显的时间段。1991-1994年和1997-2000年是两个明显的下降期,这一时段SO2的最大浓度值为0.091 m g/m3,是国家二级标准(5环境空气质量标准6G3095-1996)的1.52倍,出现在1997年;其次是0.083m g/m3,是国家环境空气质量二级标准的1.38倍,出现在1991年。最小浓度为0.045m g/m3,低于国家环境空气质量二级标准,出现在2000年;经计算可得,1990-2001年SO2的年平均浓度为0. 062m g/m3,是国家环境空气质量二级标准的1.03

第25卷第5期2008年9月

干旱区研究

AR I D ZON E RESEAR C H

Vo.l25No.5

Sep.2008

*收稿日期:2007-05-25;修订日期:2008-04-28

基金项目:陕西师范大学研究生创新基金(2008CXS015);教育部重大招标项目(05JJ D770014);中国科学院地球环境研究所国家重点实验室项目(SKLLQG0506)

作者简介:邵天杰(1982-),男,安徽淮北人,硕士生,研究方向为环境污染评价与治理.E-m ail:s h aotian jie_2002@163.co m 通讯作者:赵景波.E-m ai:l zhaoj b@

倍。冬季采暖期的年平均浓度为0.113m g /m 3

,是国家环境空气质量二级标准的1.88倍,是非采暖期(0.027m g /m 3

)的4.19

倍。

2.2 NO 2的年际变化

由图2可以看出,西安市大气中NO 2浓度呈现出稳定的下降趋势。从时间分段来看,1991-1994年和1995-2001年是两个明显的下降期,该时段NO 2的最大浓度值是0.059m g /m 3

,超出国家标准0.04m g /m 3

的0.48倍,出现在1991年;其次是0.058m g /m 3,超出国家环境空气质量二级标准的0.45倍,出现在1992年和1993年。最小浓度出现在2001年,是0.015m g /m 3

,低于国家环境空气质量二级标准,符合市民正常活动要求;1990-2001年NO 2的年平均浓度为0.048m g /m 3

,超过国家环境空气质量二级标准的0.2倍。冬季采暖期的年平均浓度为0.061m g /m 3

,是国家环境空气质量二级标准的1.53倍,是非采暖期(0.04m g /m 3

)的1.53倍。机动车辆的尾气和工业排放的废气是西安空气NO 2的主要来源

152

。

2.3 TSP 的年际变化

从图3可看出,1990-2001年西安市空气中的TSP 浓度随时间序列呈明显的下降趋势,这一时段TSP 的最大浓度值是0.566m g /m 3

,超出0.2m g /m 3

国家标准的1.83倍,出现在1991年;其次是0.545

m g /m 3

,超出国家环境空气质量二级标准1.73倍,出现在1992年。2001年TSP 的浓度最小,是0.262m g /m 3,是国家环境空气质量二级标准的1.31倍;

1990-2001年TSP 的年平均浓度为0.396m g /m 3

,是国家环境空气质量二级标准的1.98倍。冬季采暖期的年平均浓度为0.475m g /m 3

,是国家环境空气质量二级标准的1.53倍,是非采暖期(0.34m g /m 3

)的1.4倍。可见,西安市TSP 污染相当严重。

图3 西安市大气TSP 的年平均浓度变化F ig .3 Chang e of the average annua l concen trat i on o fT SP ov er X i .an C ity dur i ng the per i od fro m 1990to 2001表1 1990-2001年西安大气污染物的年平均浓度

Tab .1 S tat istic resu lts of th e average annual con cen tration s of pollutan ts ove r X i .an C ity du ring

the p eriod fro m 1990to 2001

/(m g #m -3)

年份SO 2NO 2颗粒物K 指数级别AP I 指数级别

19900.0530.0490.4005.680Ó150Ó19910.0830.0590.5667.099Ó252.8Ô19920.0710.0580.5456.792Ó236Ô19930.0600.0580.3725.990Ó136Ó19940.0470.0400.3685.100Ò134Ó19950.0600.0560.3705.933Ó135Ó19960.0700.0540.3245.920Ó112Ó19970.0910.0540.4106.644Ó155Ó19980.0560.0500.4315.897Ó165.5Ó19990.0540.0430.3745.428Ò137Ó20000.0450.0430.3264.960Ò113Ó20010.0590.0150.2623.584Ò89.4Ò平均值

0.062

0.048

0.396

5.752

Ó

151

Ó

724

干 旱 区 研 究 25卷