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合肥地区PM2.5及污染物季节相关性分析

更新时间:2016-07-05

合肥作为长三角的重要城市,近年来经济发展迅速,但随着城镇化进程的快速推进,城市大气污染问题日趋严重[1-2],2015年12月11日更是出现了PM2.5为396的质量浓度,位列全国第一[3]。城市雾霾研究已成为当前的重要研究方向[4]。空气质量指数(Air Quality Index,简称AQI)是定量描述空气质量状况的无量纲指数[5]。参与空气质量评价的主要污染物有PM2.5、O3、CO、PM10、SO2、NO2共计6项指标。近年来,PM2.5多次成为空气质量评价的首要污染物。同时,颗粒污染物也是我国大部分城市的大气首要污染物,细颗粒PM2.5不仅会导致大气能见度下降[6-7],还会增加呼吸道等疾病的发病率[8]。因此,对PM2.5及其它相关污染因素进行有效地统计和分析,可以分析污染物相关因素之间的关系及影响。

朱倩茹等[9]对广州市2008-2010年的PM2.5质量浓度和相关气象指标数据,进行相关性分析,广州市PM2.5呈夏季和非夏季特征。魏玉香等[10]。对南京地区PM2.5与能见度之间的相关性做实验分析,结果表明,南京市大气能见度与细粒子质量浓度呈现很好的负相关性,相关系数高达0.98。于建华等[11]对北京地区PM10和PM2.5质量浓度的变化特征进行了研究。

合肥位于安徽省中部,以煤碳型能源结构为主,排放大量的污染物和可吸入污染颗粒物,而且近年来日益严重。合肥地区的PM2.5相关研究工作也越来越多。董德保等[12]对合肥地区的颗粒污染物进行采集和分析,结果表明,合肥春节期间受烟花爆竹燃放的影响较大。张思远等[13]对合肥市2013年和2014年的PM2.5浓度变化的时间、地域维度关系进行研究,结果表明,夏季PM2.5浓度最低,冬季最高,一天中的峰值出现在上午8、9点和晚上9点左右,PM2.5的主要影响因素为当地的气象条件和污染物排放情况。

本文采集2015年全年合肥地区PM2.5及PM2.5、O3、CO、PM10、SO2、NO2数据,并分季节对合肥市PM2.5污染物质量浓度及其相关污染物因素进行定量统计分析,分析污染物之间的相关性和相互影响关系。

1 数据来源

污染物数据采用PYTHON编写爬虫爬取pm25.in网站上合肥市十个监测点的PM2.5、O3、CO、PM10、SO2、NO2的日均质量浓度值。数据收集区间为2015年1月1日-2015年12月31日,共365条样本记录。并按照月份对季节进行划分,其中春季时间区间为3-5月,夏季时间区间为6-8月,秋季时间区间为9-11月,冬季时间区间为12-2月。四个季节样本量分别为92、92、91、90个。

2 PM2.5质量浓度季节特征分析

秋季PM2.5的首要影响因素为PM10,PM2.5与PM10的相关系数为0.817,呈正相关;CO与PM2.5的相关系数为0.786,呈正相关,影响仅次于PM10;SO2与NO2相关系数分别为0.486和0.584,呈正相关;O3显著性大于0.05,故对秋季PM2.5浓度的影响可以忽略不计。

表1 合肥地区2015年PM2.5质量浓度四季均值 μg/m3

春季夏季秋季冬季60.5640.8958.0599.62

冬季PM2.5的首要影响因素为CO,PM2.5与CO的相关系数为0.810,呈正相关;PM10与PM2.5的相关系数为0.746,呈正相关,影响仅次于CO;PM2.5与NO2的相关系数为0.374,呈正相关。SO2、O3显著性均大于0.05,对冬季PM2.5浓度的影响可以忽略不计。

3 PM2.5与污染物季节相关分析

由于PM2.5质量浓度与其它污染物有较大的相关性,本文采集合肥地区2015年全年PM2.5质量浓度与PM2.5、O3、CO、PM10、SO2、NO2相关污染物数据进行季节相关性的定量分析。

由于O3、CO、PM10、SO2、NO2等污染物因素与PM2.5浓度值均为连续变量且呈线性关系,故选择Pearson相关系数定量分析PM2.5与各污染物因素之间的相关性。2015年春、夏、秋、冬四季PM2.5浓度值与O3、CO、PM10、SO2、NO2之间的线性相关性如表2所示:

表2 2015年四季PM2.5与各污染物因素相关系数表

Pearson相关性PM10SO2NO2COO3春季相关系数.616**.264*.533**.811**-.055P值.000.011.000.000.602样本数9292929292夏季相关系数.862**.425**.545**.813**.549**P值.000.000.000.000.000样本数9292929292秋季相关系数.817**.486**.584**.786**-.018P值.000.000.000.000.868样本数9191919191冬季相关系数.746**.128.374**.810**-.255*P值.000.230.000.000.015样本数9090909090

注:**表示在 .01 水平(双侧)上显著相关。*表示在 0.05 水平(双侧)上显著相关。

由表2的相关性分析可知,春季PM2.5的首要影响因素为CO,PM2.5与CO的相关系数为0.811,呈正相关;PM10与PM2.5的相关系数为0.616,呈正相关,影响仅次于CO;PM2.5与NO2的相关系数为0.533,呈正相关。SO2、O3显著性均大于0.05,对春季PM2.5浓度的影响可以忽略不计。

参考文献:

夏季PM2.5的首要影响因素为PM10,PM2.5与PM10的相关系数为0.862,呈正相关;CO与PM2.5的相关系数为0.813,呈正相关,影响仅次于PM10;SO2与NO2相关系数分别为0.425和0.545,呈正相关。O3相关系数为0.549,呈正相关。所有的污染物相关因素的显著性均小于0.05,都具有统计学意义。

对2015年全年的PM2.5及每个季节的PM2.5进行统计,2015年PM2.5质量浓度年均值为64.61 μg/m3,四季均值如表1所示。

由表1可以看出,2015年合肥市PM2.5质量浓度全年均值良好,冬季最高,夏季最低,春季由高浓度值向低浓度值过渡,秋季由低浓度值向高浓度值过渡。

通过四季污染物影响因素与PM2.5浓度之间的相关性分析研究,并对四季污染物因素与PM2.5相关系数进行统计,统计结果如图1所示。

由图1和表2可以看出,PM10和CO是2015年全年PM2.5的首要影响因素,SO2和NO2影响较小,O3的影响较小、随季节变化较大,在夏季对PM2.5影响较大,且其它季节呈负相关,夏季成正相关。进一步分析四个季节PM2.5质量浓度与首要影响因素之间的日变化规律,如图2所示。

图1 2015年四季气象因素与PM2.5相关系数统计

图2 2015年四季PM2.5与首要污染影响物趋势图

由图2可以看出,PM10在春季和冬季与PM2.5质量浓度相关性最大。春季PM10多维持在0.10-0.3 m/s,对应PM2.5质量浓度维持在50-100 μg/m3;冬季PM10多维持在0.20-0.4 m/s,对应PM2.5质量浓度维持在30-120 μg/m3

监测区的农业种植品类有油菜、水稻、玉米、烤烟、蔬菜、经果林等,不同时期获取的遥感影像,其纹理特征差异较大。4月中旬至5月中旬正处于春茶采摘期,是茶树的生长期,为翠绿色,该时期成茶种植区的影像纹理特征反映显著。而该时期油菜已收割,水稻、玉米、烤烟等种植品类未播种或处于播种幼苗期,与茶叶种植区最易区分。茶树为常年青植物,10月为水稻的收割期,玉米、烤烟均已完成收割,蔬菜、油菜未播种或处于播种幼苗期,这个时期的影像纹理特征反映显著,也是很好的监测时间窗口。结合监测任务情况,本次监测的时间窗口期选择为4月中旬至5月中旬。

CO在夏季和秋季与PM2.5质量浓度相关性最大。夏季CO多维持在0.10-0.3 m/s,对应PM2.5质量浓度维持在20-80 μg/m3;秋季CO多维持在0.2-0.4 m/s,对应PM2.5质量浓度维持在30-90 μg/m3

4 结论

通过对合肥2015年全年的PM2.5浓度数据和其它污染物数据进行影响因素分析,可以看出合肥地区的PM2.5及其它污染物季节相关特征如下:

春季、冬季PM2.5质量浓度的污染物首要相关因素都是PM10,且都呈正相关。说明在这两个季节PM10和PM2.5质量浓度相关性较大。PM10和PM2.5都属于可吸入污染颗粒物,由于春季和冬季的温度较低,逆温层较厚,维持时间较长,大气比较稳固,空气流动较慢,使近地面空气中的颗粒物和粉尘向高空移动扩散缓慢,从而加重大气污染;同时,冬季是主要采暖季,我国采暖主要靠燃煤,煤碳燃烧也是PM10和PM2.5的重要来源。

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夏季、秋季PM2.5质量浓度的污染物首要相关因素都是CO,且都呈正相关,说明在这两个季节CO和PM2.5质量浓度相关性较大。CO主要来自于机动车尾气、固体废弃物焚烧排出的废气,安徽属于农业大省,每年秸杆燃烧季节多为夏、秋两季,故在夏、秋两季CO和PM2.5相关性较大。

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在马克思主义中国化的过程中,一些期刊杂志也起了积极的作用。诸如《新青年》、《每周评论》、《湘江评论》就是当时著名的期刊。

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这是家知名的小咖啡馆,店主是名画家,墙上挂着不少文艺复兴时期的仿制品。进门的墙边放着一架老式钢琴,一个十来岁的小男孩坐在钢琴前正全神贯注地弹奏一支肖邦的练习曲。

本研究将同时对广西境内10批不同产地的六棱菊进行橙皮苷的薄层鉴别和对其含量测定,为六棱菊药材的质量评价提供参考,也为研究六棱菊药材的质量控制新方法奠定基础。

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蓝莓,是杜鹃花科越桔属常绿灌木[1],其果皮颜色为蓝色。蓝莓不仅被英国权威营养机构列为各种健康食品之首,还被联合国粮农组织列为五大健康食品之一[2]。

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(2)胶凝材料水化生成的凝胶对Pb2+的吸附作用,Pb2+以类质同相进入AFt和复盐结构内部等的协同作用,是其固铅效率显著高于水泥的重要原因。

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2000年以来,黔东南州积极贯彻国家关于鼓励民间资本参与水土保持生态建设的相关政策及精神,引导、扶持、鼓励民间资本参与开发性治理,加速了项目区水土流失、石漠化治理速度及群众脱贫致富步伐,较好地破解了地方财力不足对水土保持生态建设制约的难题。2000年以来,黔东南州民间投资43 454.13万元,治理水土流失面积174.67km2,分别占全州水土流失治理总投资和总面积的27.58%、5.80%。

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本质上,安全监察系统的工作原理是透过设置各种感应器设备,监察大楼内的所有位置,以确保大楼内的保安工作顺利进行。门禁管理实际上是对大楼门禁人员的管理,需要输入相关人员的身份信息,使内部人员与外部人员有不同的身份,从而可以在系统中监控内部人员的门禁。同时需要对建筑物的外部人员进行记录,并检查是否携带危险品,以避免有害物品进入建筑物。

张怡文,倪标,郭傲东,费久龙,陈家丽,吴海龙
《蚌埠学院学报》 2018年第2期
《蚌埠学院学报》2018年第2期文献

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