陳磊，呂鑫，陳明珠，汪澤鋒

（滁州學院，安徽 滁州239000）

滁州市空氣質量指數(shù)及其驅動力因子分析

陳磊，呂鑫，陳明珠，汪澤鋒

（滁州學院，安徽 滁州239000）

針對皖江城市帶的代表性城市安徽省滁州市，利用2015年初新建成的三處空氣質量監(jiān)測站提供的空氣質量指數(shù)和空氣污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計學分析方法，初步獲得滁州市空氣質量的時空動態(tài)分布格局。分析結果表明：滁州市空氣質量指數(shù)存在不同程度的月際波動性和日際波動性，空氣質量以冬季月份的1月為最差，以春季月份的3月為最優(yōu)；三處空氣質量監(jiān)測站點中，位于市區(qū)北部的老年大學監(jiān)測站點的空氣質量相對較差；細顆粒物是滁州市的首要污染物，其濃度對滁州市空氣質量起到?jīng)Q定性作用。

空氣質量；指數(shù)；污染物

一、研究背景

大氣污染問題已成為影響我國城市和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展及環(huán)境外交的重要因素，使我國在不斷發(fā)展的同時也面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)[1-3]。工業(yè)進程步伐的加快、化石燃料的消耗等是重要的空氣污染源，本地污染物的排放、外地污染物的傳輸，以及污染物的二次生成等是地區(qū)污染物的主要組成部分[4]。

目前，我國城市空氣質量研究熱點主要集中在華北、珠三角、西北等多地[5-7]，而位于華東腹地的安徽省各市的空氣質量狀況尚無較為系統(tǒng)的研究。本文首次以皖江城市帶的代表性城市安徽省滁州市為研究對象，對其空氣質量監(jiān)測數(shù)據(jù)進行整理與分析，以期獲得滁州市環(huán)境空氣質量的狀況資料和時序變化信息。

二、資料與方法

（一）研究區(qū)概況

滁州市位于安徽省東部，蘇皖交界處，地理范圍為北緯 31°51′-33°13′、東經(jīng) 117°09′-119°13′之間，隸屬“南京都市圈”核心層。滁州市管轄瑯琊區(qū)、南譙區(qū)2個市轄區(qū)和全椒、來安、定遠、鳳陽4個縣，代管天長、明光2個縣級市。滁州市已初步形成以國家級園區(qū)滁州經(jīng)濟技術開發(fā)區(qū)為先導，各縣市區(qū)省級工業(yè)園為重點，鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)小區(qū)為支撐的三級園區(qū)發(fā)展格局，為滁州市的經(jīng)濟與發(fā)展提供有力支撐。

（二）數(shù)據(jù)來源與方法介紹

滁州市現(xiàn)有三處空氣質量監(jiān)測站點用以監(jiān)測城市空氣質量狀況時空變化。選擇2015年1月-6月期間滁州市3處空氣質量監(jiān)測站點的AQI及各項空氣污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)，分別以月份、日期為單位進行分析，日均值由網(wǎng)站提供的小時均值數(shù)據(jù)計算而得，月均值由日均值數(shù)據(jù)計算而得到。

三、結果分析

（一）空氣質量指數(shù)

2015年1-6月滁州市各空氣質量監(jiān)測站點的AQI日均值分布情況如圖1所示。為利于區(qū)分AQI月間對比，將各月AQI值域范圍統(tǒng)一設置為0-300。由圖1可知，三處空氣質量監(jiān)測站點的觀測值變化趨勢基本一致，且觀測值相近，僅1月老年大學監(jiān)測站點的監(jiān)測數(shù)據(jù)較高于人大賓館和監(jiān)測站的監(jiān)測數(shù)據(jù)。各月空氣質量不同等級的統(tǒng)計天數(shù)見圖1。

圖1 2015年1-6月安徽省各市AQI月均值Fig.1 Monthly means of AQI of each city of Anhui Province during the first half year

圖2 老年大學監(jiān)測站點各月空氣質量等級統(tǒng)計Fig.2 Statistics of the air quality rating of the elderly university station

圖1和圖2能夠很好地體現(xiàn)2015年1-6月滁州市空氣質量的時序動態(tài)變化。整體來看，各月AQI存在不同程度的月際、日際波動性：1月波動性最強、波動幅度最大，空氣質量為6個月中最差，存在5天重度污染，主要在月初和月末附近出現(xiàn)兩次峰值期過程，月初老年大學監(jiān)測站點出現(xiàn)監(jiān)測期間最高日均值286；2月空氣質量明顯好轉，有50%的日期的空氣質量達到良級別，AQI值均在0-200范圍內波動，主要高值日期出現(xiàn)在月中，至月末AQI值不斷降低；3月空氣質量為6個月中最優(yōu)，達到良級別以上的日期高達94%，AQI日值相對平穩(wěn)、波動不大，僅有1天的AQI日均值為103，其余日期空氣質量全部達到優(yōu)良級別；4月上旬AQI仍平穩(wěn)維持在較低值范圍，至下旬稍有升高；5、6月AQI值域范圍相近，與4月下旬的監(jiān)測值存在一定程度的承接。

（二）空氣質量監(jiān)測數(shù)據(jù)

《環(huán)境空氣質量標準》明確規(guī)定，將PM10、PM2.5、NO2、SO2和CO等空氣污染物納入日常監(jiān)測范疇，實時監(jiān)控各項空氣污染物濃度值比例?？諝赓|量監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析同樣利用老年大學站點的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行。2015年1-6月滁州市老年大學監(jiān)測站點的PM10、PM2.5、NO2、SO2和 CO五項空氣污染物濃度值比例（各濃度單位與AQI計算原則規(guī)定一致）的各月日均值分布情況如圖3所示。

圖3 2015年1-6月滁州市老年大學監(jiān)測站點空氣污染物濃度值比例Fig.3 The proportion of air pollutant concentration in the monitoring stations of 1-6 in Chuzhou city in 2015

百分比堆積面積圖可用于顯示每個數(shù)值所占百分比隨時間或類別變化的趨勢，表達每個系列的比例趨勢線。由圖3可知，2015年1月-6月各項污染物比例較為穩(wěn)定，以PM10和PM2.5所占百分比為最大，基本維持在80%-90%左右。為探知AQI與各項空氣污染物之間的關系，以月為單位分別對AQI與各項空氣污染物進行線性回歸分析，最終結果見表1。

表1 AQI與空氣污染物相關性分析Table.1 Correlation analysis between AQI and air pollutants

由表1可知，AQI與PM2.5存在極強的線性相關，二者各月相關系數(shù)最低值高達0.9681，空氣質量最差的1月AQI與PM2.5的相關系數(shù)甚至高達0.9960，由此可知，細顆粒物是滁州市的首要污染物，細顆粒物的濃度對滁州市空氣質量起到?jīng)Q定性作用。

四、結果與討論

（1）2015年上半年，滁州市各月AQI存在不同程度的月際、日際波動性，空氣質量以冬季月份的1月為最差，春季月份的3月為最優(yōu)；

（2）市內三處空氣質量監(jiān)測站點的AQI分布較為相近，位于北部的老年大學空氣質量相對較差，說明不同位置的功能區(qū)特點會導致小范圍內的空氣質量存在分布差異；

（3）AQI與SO2和NO2的相關系數(shù)極小，與CO達顯著相關，與PM2.5存在極強的線性相關；細顆粒物是滁州市的首要污染物，細顆粒物的濃度對滁州市空氣質量起到?jīng)Q定性作用。

[1]岳玎利，鐘流舉，曾立民，等.珠三角地區(qū)冬季大氣細顆粒物理化特性與成因[J].環(huán)境科學與技術，2015，38（2）：105-109.

[2]Minghui Tao,Liangfu Chen,Zifeng Wang,et al.A study of urban pollution and haze clouds over northern China during the dusty season based on satellite and surface observations[J].Atmospheric Environment 2014,82:183-192.

[3]范辰乾.基于MODIS數(shù)據(jù)的氣溶膠光學厚度與PM2.5濃度關系研究——以濟南市為例 [D].山東師范大學,2014.

[4]張建中忠,孫瑾,王冠嵐等.北京地區(qū)空氣質量指數(shù)時空分布特征及其與氣象條件的關系 [J].氣象與環(huán)境科學,2014,37(01):33-39.

[5]滕 曼 姚雅偉 付 強.京津冀地區(qū)環(huán)境空氣PM2.5自動監(jiān)測現(xiàn)場比對研究[J].環(huán)境工程學報,2015,9（1）：331-334.

[6]伯鑫，王剛，溫柔等。京津冀地區(qū)火點企業(yè)的大氣污染影響[J].中國環(huán)境科學，2015,35（02）：364-373.

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R852.1

A

1671－5993（2017）03－0049－03

2017-05-04

滁州學院大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目資助（2016CXXL061）。

陳磊（1995-），男，安徽和縣人，滁州學院地理信息與旅游學院地信專業(yè)學生；呂鑫（1989-），男，黑龍江哈爾濱人，滁州學院地理信息與旅游學院教師，碩士。