临汾市PM2.5污染趋势及其关联因子研究

2021-06-15赖浩源祝增奖

区域治理 2021年1期

赖浩源，祝增奖

1.江西理工大学土木与测绘工程学院；2.东莞市测绘院

细微颗粒（Fine Particle,PM2.5）是指悬浮在大气中空气动力学等效直径小于等于2.5um的颗粒物[1-3]。PM2.5浓度的增加不仅会影响人体健康[4-6]，在增加人患病概率的同时还会引起气候变化[7]。随着临汾市的快速发展，近年来PM2.5污染问题日益加重，临汾市的空气质量在全国重点城市垫底。探究临汾市的PM2.5浓度变化趋势与驱动因子对治理临汾市PM2.5污染具有重要意义。

随着人们环保意识的增强和国家对环保的关注，越来越多的学者开始研究PM2.5浓度的来源，变化特征以及驱动因子[8-10]。本研究选取了临汾市2015年1月1日-2019年12月31日的PM2.5浓度数据进行分析，研究了污染因子与PM2.5浓度的变化关系。以期更加清楚地了解临汾市PM2.5浓度变化趋势以及驱动因子，为临汾市PM2.5污染治理的决策提供参考。

一、研究区域与研究数据

（一）研究区域

临汾市（北纬35°23′～36°57′，东经110°22′～112°34′）位于山西省西南部，四周环山，中间平川，总面积20275平方公里。其中，平川面积占19.4%，丘陵面积51.4%，山地29.2%。；临汾市地处半干旱、半湿润季风气候区，属温带大陆性气候，四季分明，雨热同期。临汾市地区2019年生产总值1452.6亿元，第一产业占比7.1%，第二产业占比43.3%，第三产业49.6%。

近些年随着临汾市工业化发展，环境空气污染愈发明显，在山西省内属于污染较严重区域。临汾市有空气监测站6个，基本气象站1个。

（二）研究数据

本研究采用的数据包括2015-2019年的空气质量监测站数据。空气质量监测数据来自中国环境监测总站，主要包括PM2.5，NO2,CO等空气污染日平均数据。

二、PM2.5变化趋势及其关联因子

（一）PM2.5变化趋势

对已经进行质量控制的PM2.5浓度数据进行月PM2.5平均值和标准差计算，可得表1。由表1可知，临汾市的PM2.5浓度高值出现在1月（140.39μg/m3）、12月（118.77μg/m3），低值出现在8月（10.63μg/m3）、6 月（43.08μg/m3）。PM2.5变化趋势在9月-次年1月为上升趋势，而2月-8月为下降趋势。数据标准差范围在17.13至93.29之间，其中1月和12月的标准差较大分别为93.29和17.13，即1月与12月数据的离散程度高，而7月和6月的标准差较小分别为17.13,17.32，表明7月和6月的PM2.5浓度数据离散程度低。

表1 月PM2.5平均值及标准差

对2015-2019年PM2.5浓度值的极小值、平均值和极大值进行统计，结果如表2所示。近5年以来，平均PM2.5浓度总体变化趋势为先上升后下降，2017年值最高达到83.26μg/m3。2015年值最低仅为58.40μg/m3。对于极小值，各年的极小值均为7μg/m3-8μg/m3，而2019年极小值为10.9μg/m3。对于极大值而言，2015年的极大值最高达到520.8μg/m3，而2015年极大值的最低为267.0μg/m3。

表2 PM2.5年均值及极值

（二）PM2.5与污染因子

统计2015年-2019年SO2,NO2,O3和CO的年平均值，结果如表3所示。由表可知，SO2的平均值范围是28.99-61.89μg/m3，其中SO2浓度最高的时期是2016年，而SO2浓度最低的时期是2019年，SO2的变化趋势总体表现为2015-2016年处于上升趋势，而2016-2019年则处于下降趋势。NO2平均值变化范围则是32.66-36.40μg/m3，变化趋势为2015-2017年是上升趋势，2017-2019年是下降趋势。O3的平均值变化范围是45.23-81.04μg/m3，变化趋势表现为2015-2018年为上升趋势，2018-2019年则开始下降。CO的平均值变化范围是1.75-2.51mg/m3，总体为下降趋势。由此可知，临汾市的污染因子，原来污染严重的SO2，CO得到了改善，而O3的浓度则处于较高水平。