珠三角地区空气污染变化特征及影响因素分析Word下载.docx

1、整体而言，珠三角地区 SO2 和 PM10 浓度低于全国其他城市或地区，NO2 浓度与其他城 市差异不大，O3 浓度普遍高过其他城市。对区域内空气污染影响因素的分析表明，珠三角地区地形复杂多 样不利于污染物的扩散；污染物排放量的削减对区域空气质量的好转起关键性作用；气象条件对区域空气 质量变化有重要影响。关键词：空气污染；影响因素；珠三角Variation characteristics and influencing factors of air pollution in Pearl River Delta areaLIAO Zhi-heng1,2, SUN Jia-ren1,2, FAN

2、Shao-jia1, WU Dui1,3, REN Ming-zhong2（1. School of Environmental Science and Engineer, Sun Yat-sen University, Guangzhou 510275, China; 2. South China Institute of Environmental Sciences, Ministry of Environmental Protection, Guangzhou 510655, China; 3.Atmospheric Environment Institute of Safety and

3、 Pollution Control, Jinan University, Guangzhou 510080, China）Abstract: Based on the reports of monitoring results of Pearl River Delta regional air quality monitoring network in 2006-2012, air pollution characteristics in Pearl River Delta（PRD）area of annual and monthly variations andspatial distri

4、bution of SO2, NO2, O3, PM10 and the regional air quality index （RAQI） were studied. The results show that the mass concentration of SO2, NO2 and PM10 has trended down by 61.7%, 17.4% and 24.3% in 2006-2012, but that of O3 has increased by 12.5%; regional air quality is good in June and July, bad fr

5、om October to December; high-level concentration of SO2, NO2 and PM10 mainly distribute in the vicinity and downwind ofemission sources, while O3 show high concentration in eastern but low in western. Compared with other areas and cities, the concentration of SO2 and PM10 in PRD area is lower, NO2 i

6、s haply equal, O3 is higher. The analysis of influencing factors of air pollution indicate that the diversity of landscape seems adverse to atmospheric dispersion; the cut of emissions play a critical role in improving air quality in the Pearl River Delta area; meteorological conditions have importa

7、nt effects on regional air quality.Key words: air pollution; influencing factors; Pearl River Delta area环境空气质量的优劣与人体健康密切相关。二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、近地 层臭氧（O3）和可吸入颗粒物（PM10）作为主要的大气污染物，会对生态环境和人体健康 产生显著影响16。随着工业化、城市化快速发展及机动车保有量的大幅增加，环境空气质 量尤其城市空气质量受到不同程度污染，已成为威胁可持续发展和人类健康的重要挑战，城 市环境空气质量问题越来越成为人们普遍关注的焦点，因而对城市

8、或城市群区域的大气环境基金项目：国家自然科学基金（批准号：41105082，41373555）；国家重点基础研究发展计划项目（2011CB403403）；环保公益 性行业科研专项（2011467001，201409022）；中央级公益性科研院所基本科研业务专项（PM-zx021-201311-024） 作者简介：廖志恒（1990），男，硕士研究生，主要研究方向为大气环境，E-mail：lzhiheng118通讯联系人，孙家仁（1978），男，工程师，主要研究方向为大气化学数值模拟，Email: sunjiarenscies.org做出客观、全面、适时的评价并分析其控制因素是极其必要的，这不仅有

9、助于加深我们对区 域污染特征及其成因的科学认识，还可为区域大气污染防治提供必要的科学依据。珠三角地区是典型的城市群区域，大气污染物的输送使该地区大气由局地污染发展成为 区域性污染，且区域性的大气污染也已由传统的煤烟型污染向复合型污染转变，表现为灰霾 和光化学烟雾等污染事件频发79。近年来，学者们对珠三角地区大气环境问题开展了广泛 研究。吴兑等10采用风矢量和分析表明珠三角区域灰霾天气过程与区域静小风过程（气流 停滞区）关系密切；Fan 等11通过边界层探测试验研究表明高压反气旋、台风外围下沉气流 以及海风会导致珠三角地区污染物的高浓度积累；王淑兰等12和胡晓宇等13分别采用 CALPUFF 和

10、 Models-3/CMAQ 模拟系统模拟研究了珠三角各城市之间污染物相互输送的特 点和规律；Guo 等14则通过外场加密观测证实大气污染物在区域内传输对区域局地空气质量 具有复杂而重大的影响；周军芳等15和陈燕等16分别采用监测和模拟的方法探讨了珠三角 地区快速城市化过程对环境气象要素及局地大气污染物扩散的影响。上述研究对于我们深入 认识珠三角大气污染特征与机理有重要意义，但研究中多针对某一时间段，缺乏长时间序列 的研究，对污染物空间分布的长期变化规律探讨较少。鉴于此，本研究充分利用粤港珠江三角洲区域空气监控网络的监测数据，分析了 20062012 年珠三角地区空气污染的时空变化特征，并探讨

11、了导致空气质量发生变化的可能 影响因素。1、 材料与方法1.1 数据来源广东省环境监测中心和香港特别行政区环境保护署于 20032005 年联合构建了粤港珠 江三角洲区域空气监控网络，该监控网络由 16 个空气质量自动监测子站组成（图 1），分布 于珠江三角洲地区内（部分子站为中途替代站），监控网络于 2005 年 11 月 30 日正式启用。 本研究主要采用该网络 20062012 年监测结果报告中 16 个子站的逐月污染物（SO2, NO2, O3, PM10）浓度数据及相关的 RAQI 数据。此外，广东省大气污染物排放量数据摘自 20062012 年中国环境统计年报，珠三角地区民用汽车保

12、有量数据摘自 20062012 年广东省统计年鉴， 广州市逐月气象数据下载自中国气象科学数据共享服务网（）。1.2 数据预处理图 1 粤港珠江三角洲区域空气监控网络子站的空间分布粤港珠江三角洲区域空气监控网络监测结果报告中指出： 1、部分数据（约占比 3%） 因数据获取率未达计算具代表性数据的最低要求，数据只供参考之用；2、部分数据（约占 比 1.5%）因进行仪器维修或升级工程而引致缺测。考虑本研究主要分析多年或多站的数据 均值，因此对于参考数据不做修订，而缺测数据则采用反距离加权插值法17加以补充。1.3 区域空气质量分级标准粤港政府自 2005 年 11 月 30 日开始每日联合发布区域空

13、气质量指数 RAQI，向公众提 供珠三角区域内不同地区的空气质量状况。 RAQI 是综合计算四种主要区域空气污染物（SO2、NO2、O3 和 PM10）浓度而得出的污染综合指标，计算公式如下：其中，对于 SO2、NO2 及 PM10，为日均值浓度，为国家环境空气质量标准中相应的污染物 浓度限值的日均二级标准；对于 O3，为当日小时均值的最大值，为浓度限值的 1 小时平均 二级标准（参见环境空气质量标准（GB 3095-1996）修正版）。区域空气质量指数 RAQI 划分为 5 个等级（、），与 RAQI 值（01、 12、23、34、4）相对应，分别表示监测地区内各污染物浓度远低于、基本符合、

14、接近 或超过、超过、严重超过国家环境空气质量二级标准。此外，计算各单项污染物空气质量分指数及其负荷系数，根据负荷系数的大小确定单项 污染物的污染分担率。1.4 Daniel 趋势检验法采用 Daniel 趋势检验法18（又名 Spearman 秩相关系数法）定量分析珠三角区域空气污 染的变化趋势及其统计学显著性特征，公式为：式中，为秩相关系数；为时间周期数；为年均值从小到大排列的序数；为年先后排列序数。 值的正负分别表示污染的增长和下降，其绝对值的大小表示变化的强度。将秩相关系数的绝对值与 Spearman 秩相关系数统计表中的临界值 Wp 进行比较，如果|Wp，则表明变化 趋势有显著意义。本研究时间周期数 n=7，显著水平 0.01 和 0.05 的临界值 Wp 分别为 0.929 和 0.786。2、 结果与分析2.1、 年变化特征表 1 给出了 20062012 年珠三角区域空气质量指数 RAQI 和各污染物分指数及负荷系 数变化