垫江县大气环境中臭氧浓度污染特征研究

２０１７年６月　绦色科技　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｇｒｅｅｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　第１２期　垫江县大气环境中臭氧浓度污染特征研究　姚玉玺　（重庆市垫江县生态环境监测站，重庆４０８３００）　摘要：为准确掌握重庆市垫江县城区大气环境中臭氧浓度污染特征，选择２０１７年１月１日至３月３１日大　气自动观测数据进行了分析，结果表明：垫江县城区大气环境中Ｏ。月平均质量浓度为４６　ｔ＊ｇ／ｍ。，满足《环　境空气质量标准》（ＧＢ３０９５—２０１２）中二级标准要求，最小值为７　ｐｔｇ／ｍ。，最大值为１６５／，ｇ／ｍ。。相关性分析　结果表明，垫江县城区大气环境中０。与气象参数风速和温度呈极显著正相关，与ＰＭ　。、ＰＭｚ　ｓ、ｓ０。、Ｎ０　、　ＮＯ、ＮＯ　、风向和湿度均呈极显著性负相关。主成分分析结果也表明，第一主成分上ＮＯ、ＮＯ　、ＮＯ。、　ＰＭ　。、ＰＭ２　５都具有较大正载荷，而Ｏ３则具有较大的负荷载，第二组分上风速和温度具有较大的正荷载。　聚类分析结果可以分为四类，第一类为：ＰＭ　。、ＰＭ。　和ＳＯ。；第二类为Ｎ０　、Ｎ０、ＮＯ。；第三类为风向和湿　度；第四类为风速、温度和０。。　关键词：垫江县；臭氧；相关性分析；聚类分析　中图分类号：Ｘ５３　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—９９４４（２０１７）１２　００５３—０２　《环境空气质量标准》（ＧＢ３０９５—２０１２）中二级标准要求，　１　引言　随着城市进程加快和工业快速发展，大量污染物排　放进入大气环境，导致了大气环境问题日益突出，危害　了生态环境安全和人类身体健康。尤其是近几年，在全　国大范围面积内频繁出现雾霾天气，引发人类呼吸系统　最小值为７　ｔｔｇ／ｍａ，最大值为１６５　ｔｚｇ／ｍ３，随月份逐渐增　加，最大值出现在３月份，为６１　ｐ．ｇ／ｍａ。为研究垫江县城　区大气环境中Ｏ３小时变化特征，选择２０１７年３月２８日　晴天，（）３日浓度变化图研究结果见图２，由图２可以看　出，垫江县城区大气环境中（］３浓度随时问变化特征明　显，从早上到中午时间，（）３浓度一直呈上升趋势，在下午　１３：ＯＯ～１４：００点时达到日均最大值，随后呈逐渐下降，　其主要原因是由于阳光辐射，地表面温度逐渐升高，产生　疾病和心脑血管疾病发生Ⅲ】　随着２０１６年１月１日　《环境空气质量标准》（ＧＢ３０９５—２０１２）标准颁布和实　施。。］，对大气环境中各项污染物指标也做了更为严格的　限值要求。在特殊气候和地理环境条件下，城市大气环　境中主要污染物也具有较大的差别。垫江县地处三峡　库区影响区，重庆市政府确定五大功能区中的生态涵养　发展区是三峡库区的生态屏障区，生态资源环境具有脆　弱性和敏感性。近年来，城区汽车保有量增加，随之排　人大气环境中尾气对大气污染问题日趋明显，为准确掌　Ｏ。的前驱体如ＮＯ　浓度显著上升所导致　］。　握垫江城区大气环境中臭氧的污染状况，开展大气环境　臭氧特殊污染物研究具有极其重要意义，为垫江县城区　大气环境污染防治提供基础技术支持。　２研究区域和数据分析方法　大气监测数据来源于重庆市环境保护局官方网站　重庆市空气质量发布系统　Ｊ，大气自动观测站点位于重　庆市生态涵养发展垫江县区域。选取２０１７年１月１日　至２０１７年３月３１日垫江县大气自动观测站点２４小时　温度、风速、（）３和风向等１１个参数连续观测数据，所有　数据采用ＳＰＳＳ２０．０软件进行统计分析。　３结果与讨论　３．１城区大气质量状况　ｏ。随月份变化见图１，由可以看出，一季度垫江县　城区大气环境中０。月平均质量浓度为４６　ｔｔｇ／ｍ。，满足　收稿日期：２０１７－０４—２６　图２　Ｏ。日浓度变化　作者简介：姚玉玺（１９７１一），女，工程师，主要从事环境监测研究。　５３　姚玉玺：垫江县大气环境中臭氧浓度污染特征研究　３．２相关性分析　环境与安全　０．０１），其中与ＮＯ。的极显著性相关系数为０．６０６，由此　表明，在大气环境中光化学作用下，大气环境中ＮＯ　浓　度变化对０。具有较大的显著影响，两者互为前驱体，　通过ＮＯ。消耗和转化，作为Ｏ。产生前驱体物质，促进　了０　生成　。　运用ＳＰＳＳ２０．０进行相关性分析、主成分分析和聚　类分析，由表１可以看出，垫江县城区大气环境中Ｏ。与　气象参数风速和温度呈极显著正相关（　＜０．０１），表明　０。受气象参数影响也较大。与ＰＭ　。、ＰＭ。　、ＳＯ　、　Ｎ０　、ＮＯ、ＮＯ：、风向和湿度均呈极显著性负相关（声＜　表１　因子间相关性分析　因子　０　（）３　１　Ｓ（）２　ＮＯ２　ＰＭｌ０　ＰＭ２　５　ＮＯ　ＮＯ　风速　风向　温度　湿度　Ｓ０２　ＮＯ２　ＰＭｌ。　ＰＭ２　５　—０．２８１　—０．６０６　一０．４４６　０４８５　．１　０．３７５　０．５８５　０．５７７　１　０．６０８　０．５６７　ｌ　０．９６４　ｌ　Ｎ０　Ｎ０　—０．４５４　一０．６０４　０．３４８　０．４１３　０．５３２　０．８７０　０．５１３　０．６３９　０．４９７　０．６０７　１　０．８８０　１　风速０．１５７—０．０７３～０．１　９６～０．１３ｌ一０．１３２～０．１Ｏ２～０．１　６８　风向　一０．１８】　０．２ｌ１　０．１３ｌ　０．１４４　０．１５６　０．１Ｏ６　０．１３６　温度湿度　０．０５１—一０．５５７～０．００７０．００９　—０．０２０　０．０６０＊＊０．０３４—０．０４５　０．００４　０．１１１—一０．０１８—０．０２１　０．１７８＊＊Ｏ．１３８～　３．３主成分分析　４６／ｘｇ／ｍ。，满足《环境空气质量标准》（ＧＢ３０９５—２０１２）　首先，以０　及其相关主要影响污染物和气象因子　进行适用性检验，ＫＭＯ值约为０．６１７，表明研究参数　中二级标准要求，最小值为７／，ｇ／ｍ。，最大值为１６５　／，ｇ／ｍ。。　变量间相关性较强，Ｂａｒｔｌｅｔｔ球形检验发现，近似卡方值　为３２５２０．０５９，自由度为５５，Ｐ一０．０，表明研究参数因子　适宜因子分析。运用主成分分析因子结果可以看出，共　抽取４个主成分，累计解释了总因子的４１．５９５　，　５９．１３４　Ａ，７１．３２１ｏ　和８０．７８１　。第一主成分上ＮＯ、　ＮＯ　、ＮＯ。、ＰＭ…ＰＭ　都具有较大正载荷，而（）。则具　有较大的负荷载，由此表明，垫江县城区Ｏ。污染与其　他污染物之间可能呈现相互转化和影响。第二组分上　风速和温度具有较大的正荷载，表明垫江县城区大气主　要污染物臭氧受气象影响较大。第三和第四组分上分　别是湿度和风向具有较大的正荷载。　３．４聚类分析　（２）相关性分析结果表明，垫江县城区大气环境中　Ｏ。与气象参数风速和温度呈极显著正相关，表明Ｏ。受　气象参数影响也较大。与ＰＭ　。、ＰＭ　、ＳＯ　、Ｎｏ　、Ｎ０、　ＮＯ　、风向和湿度均呈极显著性负相关。　（３）主成分分析结果表明，第一主成分上ＮＯ、ＮＯ　、　ＮＯ。、ＰＭ　。、ＰＭ　都具有较大正载荷，而　则具有较大　的负荷载。聚类分析结果可以分为四类，第一类为：　ＰＭ　。、ＰＭ　和ＳＯ　；第二类为ＮＯ　、ＮＯ、ＮＯ。；第三类为　风向和湿度；第四类为风速、温度和０。。　参考文献：　［１］王艳，张宜升，李欣鹏．济南城区空气污染对呼吸道疾病门诊量　的影响ｉ－ｊ］．中国环境科学，２００８，２８（６）：５７１～５７６．　采用ＳＰＳＳ２０．０统计分析软件，以平方欧氏距离２　为组间距离标准，对垫江县城区０。等主要大气污染物　和气象因子中１１个因子进行聚类分析，各个因子组间　聚类分析结果可知，聚类分析结果可以分为四类，第一　类为：ＰＭ　ＰＭ　和ＳＯ　；第二类为Ｎ０　、Ｎ０、ＮＯ。；第　三类为风向和湿度；第四类为风速、温度和Ｏ。。从聚类　距离大小可以看出，ＮＯ　、ＮＯ、ＮＯ　＜ＰＭ　。、ＰＭ　和　Ｅ２３Ｖｉａｎａ　Ｍ，Ｑｕｅｒｏｌ　ｘ，Ａｌａｓｔｕｅｙ　Ａ，ｅｔ　ａ１．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｉｎｇ　ｅｘｐｏｓｕｒｅ　ｔｏ　ＰＭ　ａｅｒｏｓｏｌｓ　ｆｏｒ　ａｎ　ｅｐｉｄｅｍｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｔｕｄｙ［ｊ］．Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｅｎ—　ｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００８，４２（７）：１５５２～１５６８．　Ｅ３３环境保护部．ＧＢ３０９５—２０１２．环境空气质量标准Ｅｓ］．北京：中国环　境出版社，２０１２．　Ｅ４］佚　名．重庆市空气质量发布系统［ＥＢ／ＯＩ　］．ｈｔｔｐ：／／２２２．１７７．　１１７．３５：８０２１／ＨｉｓｔｏｒｙＤａｙ／ＨｉｓｔｏｒｙＤａｙＭａｉｎ．ａｓｐｘ　ＳＯ　＜风向和湿度＜风速、温度和０　，由此可以看出，垫　江县城区大气环境中　对大气环境污染贡献与其他　污染物相比较相对较小，而温度、风速和０。为一类，则　表明大气环境０。受温度和风速气象条件的影响较大。　－Ｉｓ］于阳春，胡　波，王跃思．北京东灵山地区主要大气污染物浓度变　化特征［Ｊ３．环境科学，２Ｏ１３，３４（７）：２５０５～２５１１．　［６］孙玉伟，周学华，袁琦，等．济南市秋末冬初大气颗粒物和气体污　染物污染水平及来源［Ｊ］．环境科学研究，２０１２，２５（３）：２４５～２５２．　Ｅ７］波拉提・苏来曼．大气污染监测与保护探讨［Ｊ］．绿色科技，２０１６　（１２）．　４结论　（１）垫江县城区大气环境中Ｏ。月平均质量浓度为　［８］白俊双．国内外空气污染治理措施分析［Ｊ］．绿色科技，２０１７（１０）．　５４