黑龙江省不同类型城市空气质量变化特征研究

摘要

自中国快速发展以来，随着城市经济化与工业化的不断拓展，城市环境质量遭受到巨大的冲击，各个地区数据表示，中国大气污染程度日益严峻，甚至已经影响到了人们正常的生产生活。全国性的雾霾天气频发且影响日益严重，空气污染直接或间接引发了各种疾病，如呼吸道问题等，严重者甚至会危及生命，环境危机已经给敲响了警钟。如何解决当下大气污染问题成为了政府及环境部门的工作重点，同时也吸引了诸多学者的目光。研究城市区域空气质量问题，有利于准确掌握城市空气污染现状，能够为进一步加强空气污染防治，提高生活环境的质量提供一些可行性建议。 考虑到城市功能类型因素影响空气质量的变化，本文在选取目标城市时融合不同城市的功能类型，以黑龙江省不同类型城市为研究对象，选择政治经济中心城市哈尔滨市、煤炭工业型城市双鸭山市、石油工业型城市大庆市、森林生态型城市伊春市、农业型城市绥化市五类不同功能城市，根据2016年3月1日至2018年4月20日空气质量数据与气象数据，探究五个目标城市的空气质量现状，并讨论其影响因素。主要研究内容与结果如下: (1)通过对几个城市六种空气污染因子出现的频次以及变化规律进行统计，得出除哈尔滨市外，其余四个城市首要污染物组成比例最多的是PM2.5、PM10和O3，占比情况分别为13.01％-37.37％，5.95％-20.76％，3.53％-27.84％。影响哈尔滨市空气质量的关键性因子较其他城市多了氮氧化物，为NO2、PM2.5、PM10、O3四项。最终选取PM2.5、PM10、O3作为研究对象建立空气质量指标体系。 (2)以研究时段内五个城市的AQI值为依据，各城市大部分处于国家质量标准规定的优、良两个污染级别内，少数处于轻度、中度污染，重度与严重污染天气极少，伊春市空气质量则大部分属于优等级别。 (3)颗粒物在季节时段内变化规律是冬季高夏季低，O3则相反，为夏季高冬季低。各城市PM2.5月平均浓度大多集中在10μg/m3-80μg/m3之间，符合国家二级标准，伊春市大部分可达到一级标准。三种主要污染因子浓度的月度变化在各个城市间存在或多或少的差异性，总体趋势比较接近。 (4)除双鸭山市外，采暖期对其余四个城市大气颗粒污染物浓度影响较大。双鸭山市与绥化市在非采暖期出现颗粒物浓度严重超标情况，说明两座城市的大气颗粒污染物的主要来源不仅仅是煤烟排放，还应受扬尘等其他因素影响。通过对污染因子的浓度对比，无论是否在采暖时期，煤烟排放都是导致大气中颗粒物浓度增加的一个重要原因。 (5)城市功能类型对区域空气质量影响较大，主要体现在首要污染物占比、空气质量指数值、首要污染物浓度的时间变化三个方面。对哈尔滨市影响较大的是能够产生氮氧化合物的汽车尾气;而产业结构对双鸭山市与绥化市产生主要影响的是造成了其PM10的浓度偏高。 (6)气象条件对大气污染产生重要作用，最主要的是体现在温度指标对污染因子浓度的影响上。数据研究表明，温度与PM2.5、PM10浓度影响关系显著，为正比关系;湿度影响O3指标的浓度，大庆市O3浓度同时还受风速影响;其他城市受风速影响不显著。

目录

摘要

第1章绪论

1．1研究背景与意义

1．1．1研究背景

1．1．2研究意义

1．2研究内容、创新点与技术路线

1．2．1研究内容

1．2．2创新点

1．2．3技术路线

1．3国内外相关研究进展

1．3．1国内空气质量研究进展

1．3．2国外空气质量研究进展

第2章研究区概况及数据来源

2．1研究区域概况

2．1．1自然概况

2．1．2社会经济概况

2．2研究数据来源

2．2．1研究位点

2．2．2观测时间

2．3不同类型城市大气污染评价

2．3．1空气质量指数法

2．3．2大气首要污染物

2．3．3首要污染物的变化特征

2．4本章小结

第3章不同类型城市空气污染特征研究

3．1研究区污染现状

3．2空气质量指数和首要污染物浓度特征

3．2．1季节性大气污染特征分析

3．2．2采暖期与非采暖期大气污染特征

3．3空气质量影响因素分析

3．3．1人文因素对空气质量的影响

3．3．2气象条件对空气质量的影响

3．3．3自然因素对空气质量的影响

3．4本章小结

第4章不同类型城市空气质量预测

4．1多元线性回归模型

4．2不同类型城市污染因子预测

4．3本章小结

结论与讨论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的学术论文

声明

致谢