浙江省城市PM2.5时空分异特征及其与其它气体污染物关系研究

摘要

随着中国经济的飞速发展，城市化进程的加剧，城市的数量和规模扩大的同时伴随而来的是“城市病”，如城市生态环境日益恶化、交通拥堵、土壤污染、水污染、大气污染等。其中的大气污染对人类的危害日益突出，近些年来大气污染日益严重，雾霾、灰霾天的增多严重影响了人们的身体健康和日常生活。大气污染的主要污染物之一就是PM2.5，PM2.5因其粒径小，可以进入人类呼吸系统，又被称作可入肺颗粒物，PM2.5对人体和环境危害大，因此日益引起了人们的关注，成为国内外研究的热点。
　　浙江省作为我国经济最为发达区域之一，更是成为颗粒物污染的重灾区，伴随浙江经济发展而来的是空气质量的严重下降。本文基于浙江省11个地级市的2013年12月2日-2015年12月31日的PM2.5、PM10、SO2、NOx、CO浓度数据，运用Spss19.0软件对数据进行特征值超标状况的统计和分析。通过绘制PM2.5的日均浓度、月均浓度、季节浓度在时间序列的变化趋势图，把握浙江省PM2.5的整体污染状况和PM2.5在时间序列上的分异规律。
　　分析结果表明:就PM2.5日均浓度而言，11个城市的二级达标率均大于或等于74％，普遍较高。说明监测期间浙江省11个城市PM2.5污染程度较轻，空气质量较好。就PM2.5月均浓度变化而言，监测的25个月份中，各个城市PM2.5高值集中分布于12月、1月、2月表明该期间污染严重。3月、4月、5月、6月、7月、8月均为PM2.5的低值出现时段，且为变化平稳时期。说明浙江省PM2.5污染年内月份之间的污染状况存在差异，月份之间的PM2.5污染存在时间上的延续性，污染最严重月份表现为12月、1月和2月。就PM2.5季节变化而言，2013年12月-2015年12月监测期间的季节，PM2.5季节浓度均较上一年的浓度有所降低，整体呈下降趋势。2014年冬季PM2.5浓度与去年同期相比下降26.3％;2015年春季PM2.5浓度与去年同期相比下降约15％;2015年夏季PM2.5浓度与去年同期比较下降15.8％;2015秋季PM2.5浓度与去年同期比较下降12％。
　　运用Arcgis、Geoda软件对浙江省11个城市的PM2.5数据进行空间自相关分析，得出各城市在不同季度的全局Moran'sⅠ指数和局部LISA图，探寻城市之间PM2.5的相互影响机制，以及浙江省各城市PM2.5的空间集聚特性及具体集聚区域，旨在把握浙江省PM2.5的空间分异特性。分析结果表明PM2.5和其它大气污染物(PM10、SO2、NOx、CO、O3)的相互关系研究，明晰引起PM2.5与气体污染的相关关系及相关程度，为PM2.5源解析的进一步研究提供参考资料。分析结果表明与其它大气污染物方面，PM2.5与PM10相关性最强。除了PM10，各城市与PM2.5相关性次高的大气污染物有所不同;与杭州、宁波、嘉兴、湖州、绍兴、舟山PM2.5相关性较强的为CO，说明对杭州大气细颗粒污染物贡献量较大的为一氧化碳。与温州、金华、衢州、丽水PM2.5相关性较强的为SO2，二氧化硫来源主要为化石燃料的燃烧，与二氧化硫的强相关则显示了化石燃料燃烧对PM2.5的贡献较大。各城市的PM2.5浓度均与O3成较弱的负相关。

目录

摘要

1 绪论

1．1 前言

1．2 研究背景和意义

1．3 PM2．5研究现状概述

1．3．1 国外研究现状

1．3．2 国内研究现状

1．3．3 浙江省大气污染现状

1．4 研究内容和技术路线

1．4．1 研究内容

1．4．2 技术路线图

1．5 数据来源和研究方法

1．5．1 数据来源

1．5．2 研究方法

2 研究区域地理概况

2．1 自然地理概况

2．2 气候特征

2．3 水文环境

2．4 社会经济概况

3 PM2．5时间序列分异规律

3．1 PM2．5 151均浓度分析

3．1．1 特征值和超标状况分析

3．1．2 PM2．5日均浓度随时间变化趋势分析

3．2 PM2．5月均浓度变化规律

3．2．1 PM2．5月均浓度特征值分析

3．2．2 月均浓度变化曲线

3．3 PM2．5不同季节变化规律

3．3．1 不同季节各城市PM2．5浓度变化特征

3．3．2 小结

4 PM2．5空间分异特征

4．1 全局自相关分析

4．2 局部空间自相关分析

4．2．1 不同季节的LISA图

4．2．2 小结

5 PM2．5与其它气气污染相关性分析

5．1 PM2．5与PM10相互关系分析

5．2 各城市PM2．5与SO2相关性

5．3 各城市PM2．5与CO相关性

5．4 各城市PM2．5与NOx相关性

5．5 各城市PM2．5与O3相关性

5．6 PM2．5与其它大气污染物相关系数

6 结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文目录

致谢

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