（江西理工大學(xué)建筑與測(cè)繪工程學(xué)院，江西 贛州 341000）

近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，伴隨而來(lái)的大氣環(huán)境問(wèn)題逐漸嚴(yán)重[1]。其中，PM2.5作為環(huán)境問(wèn)題的核心之一，受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注[2]。目前，我國(guó)有關(guān)PM2.5的研究主要集中一線城市，而針對(duì)經(jīng)濟(jì)相對(duì)落后的城市研究較少[3]。本文提出利用江西省11個(gè)地級(jí)市的60個(gè)國(guó)家空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站從2017年1月1日至2017年12月31日的24 h自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)PM2.5的污染情況、時(shí)空分布特征和污染氣體影響因素進(jìn)行分析，旨在為江西省開(kāi)展大氣污染治理提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)域及數(shù)據(jù)

研究數(shù)據(jù)來(lái)源于生態(tài)環(huán)境部全國(guó)城市空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)發(fā)布平臺(tái)（http：//106.37.208.233：20035/），統(tǒng)計(jì)時(shí)間為2017年整年。本文以江西省為研究區(qū)域，境內(nèi)共有60個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，其中南昌設(shè)有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)9個(gè)，九江設(shè)有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)8個(gè)，景德鎮(zhèn)、萍鄉(xiāng)、新余、鷹潭、贛州、宜春和撫州各設(shè)5個(gè)，吉安和上饒各設(shè)4個(gè)。

2 研究方法

描述兩變量之間的相關(guān)關(guān)系時(shí)，通常采用Pearson相關(guān)系數(shù)[4]。其計(jì)算公式如下：

式中，n為樣本數(shù)量；x-和y-均為樣本均值。

Pearson相關(guān)系數(shù)使用條件較高，要求數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布，且只能描述線性相關(guān)。而Spearman相關(guān)系數(shù)是對(duì)兩變量的秩次大小進(jìn)行相關(guān)性分析，并不需要數(shù)據(jù)滿足正態(tài)分布，還可以描述非線性關(guān)系，計(jì)算公式如下：

式中，di=xi′-yi′代表兩個(gè)變量秩次差，x′和yi′是數(shù)據(jù)按從大到小排序之后在列表中的位置。

兩種相關(guān)系數(shù)的取值范圍都為[-1，1]，值的絕對(duì)值越大，說(shuō)明兩變量相關(guān)等級(jí)越高，反之相關(guān)等級(jí)越低。

3 結(jié)果與分析

3.1 PM2.5污染水平

《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012）規(guī)定，PM2.5年平均濃度二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值為35 μg/m3，日平均濃度限值為75 μg/m3[5]。超標(biāo)率代表全年當(dāng)中PM2.5日平均濃度超過(guò)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限制的天數(shù)所占比例。根據(jù)分析可知，江西省11個(gè)地級(jí)市年平均濃度范圍為37.9～51.3 μg/m3，所有城市均超過(guò)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值，其中，吉安市和宜春市年平均濃度超過(guò)50 μg/m3。而景德鎮(zhèn)市和鷹潭市污染較輕，年平均濃度均在40 μg/m3以下。從全年超標(biāo)率上來(lái)看，景德鎮(zhèn)最低，僅有2.74%，九江市、吉安市和萍鄉(xiāng)市最高，全年有13%以上的天數(shù)超過(guò)了二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值。

3.2 PM2.5季節(jié)變化

各城市不同季節(jié)的污染狀況如表1所示。其中，冬季PM2.5平均濃度最高，范圍為53.36～80.18 μg/m3，超標(biāo)率范圍為11.11%～50.00%，11個(gè)城市的平均PM2.5濃度達(dá)到67.60 μg/m3，平均超標(biāo)率達(dá)到29.00%，其次為秋季、春季。夏季最低，11個(gè)城市的平均PM2.5濃度僅為25.82 μg/m3，并且均無(wú)任何一天PM2.5濃度超標(biāo)。冬季萍鄉(xiāng)污染最嚴(yán)重，PM2.5季平均濃度達(dá)到80.18 μg/m3，超標(biāo)率也達(dá)到了50%，撫州、吉安、九江和新余也都超過(guò)70 μg/m3。秋季吉安污染最為嚴(yán)重，達(dá)到55.44 μg/m3，超標(biāo)率達(dá)到17.58%。各個(gè)城市秋季與春季污染狀況基本較低。

表1 江西省各城市季節(jié)污染狀況

3.3 PM2.5濃度影響因素

本文在全年尺度上進(jìn)行PM2.5與其他空氣污染物相關(guān)性分析。11個(gè)地級(jí)市PM2.5濃度與其他空氣污染物相關(guān)系數(shù)計(jì)算結(jié)果如表2所示，江西省大部分城市PM2.5濃度與SO2、NO2、CO和O3都呈顯著正相關(guān)，如果Pearson系數(shù)大于Spearman系數(shù)，就說(shuō)明主要為線性相關(guān)，反之主要為非線性關(guān)系?？傮w來(lái)說(shuō)，PM2.5濃度與SO2、NO2和CO有著較強(qiáng)的線性相關(guān)，而與O3是非線性相關(guān)。由表分析可知，江西省PM2.5濃度主要受到NO2的影響，但是部分城市如南昌和PM2.5濃度主要受到CO的影響，這說(shuō)明CO逐漸成為PM2.5濃度上升的主要影響因素之一。而江西省各城市PM2.5濃度與O3的相關(guān)性都較小。

表2 江西省各城市PM2.5與其他空氣污染物相關(guān)系數(shù)

4 結(jié)論

江西省11個(gè)地級(jí)市PM2.5年均濃度均超過(guò)了國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值，但污染水平較輕。其中，吉安和宜春污染相對(duì)較為嚴(yán)重，年均濃度超過(guò)50 μg/m3。江西省各季節(jié)PM2.5濃度由低到高依次為夏季、春季、秋季和冬季。夏季，江西省的平均PM2.5濃度僅為25.82 μg/m3，各城市超標(biāo)率均為0%。冬季平均PM2.5濃度達(dá)到67.60 μg/m3，平均超標(biāo)率為29%，萍鄉(xiāng)污染最為嚴(yán)重，濃度達(dá)到80.18 μg/m3，超標(biāo)率達(dá)到50.00%。總體來(lái)看，江西省PM2.5濃度在全年尺度上與SO2、NO2、CO和O3都呈顯著正相關(guān)，與SO2、NO2和CO的相關(guān)性較強(qiáng)，與O3的相關(guān)性較弱。