基于GIS的贵阳PM_(2.5)质量浓度城乡过渡特征及影响因素研究

PM2.5是影响城市空气质量和身体健康的主要污染物,也是气候和环境问题的热点研究问题之一。PM2.5即大气污染细颗粒物,是大气污染的主要物质来源,通过选取具有明显城乡过渡趋势的环保局、太慈桥、小河、花溪、马鞍山、金阳和桐木岭监测点,采集2013年12月20日到2014年2月27日的PM2.5日均质量浓度数据,以及2014年1月20日到2月18日的时均质量浓度数据,分析研究PM2.5质量浓度的时空变化特征和浓度变化的影响因素。PM2.5数据覆盖了优良中差多种污染类型,在数据平均抽样误差分析的基础上,参考世界卫生组织的空气质量准则,探索性地利用遥感、GIS技术和统计分析方法,分析贵阳市PM2.5质量浓度的城乡变化特征,以及与气象因素、土地利用信息和城市区域之间的关系。1973、1990年的贵阳城区信息分别提取自1973年12月30日的LANDSAT MSS影像(辅以1:50000地形图)、1990年10月16日的LANDSAT 5影像,土地利用现状信息和2010年贵阳建成区信息提取自2010年9月21日的LANDSAT 5。以监测点为原点生成监测点500 m缓冲区,以资源1号02C星遥感影像为数据源,采用目视解译方法提取土地利用信息,分析PM2.5质量浓度与土地利用类型的关系。利用GIS量取监测点与1973年贵阳市主城区边缘的最短距离,分析其与监测点PM2.5质量浓度的关系。结果表明,1PM2.5日均质量浓度值呈现由农村向城市递增的趋势,并随着监测时间的推移形成明显的递减趋势,7个监测点日均数据均值是77μg·m-3,农村监测点桐木岭的监测值是56μg·m-3,马鞍山74μg·m-3,和金阳73μg·m-3,花溪81μg·m-3,小河86μg·m-3,太慈桥86μg·m-3,环保局85μg·m-3。质量浓度>100μg·m-3的总时数,桐木岭为13 h,金阳81 h,环保局、马鞍山106 h,花溪118 h,小河154 h,太慈桥157 h。2PM2.5日均质量浓度总体上呈下降的趋势,除夕以后PM2.5浓度显著下降,平均浓度相差47μg·m-3。PM2.5时均浓度在总体下降的趋势下,还表现出明显的24小时周期性变化,并有明显的城乡差异。3PM2.5质量浓度和气象因素间表现出复杂的非线性关系。PM2.5质量浓度与主城区距离的相关系数高达-0.89,与建筑用地密度的相关系数为-0.69。

2015～2018年中国代表性城市PM2.5浓度的城乡差异

选取中国6大城市群中的11座代表性城市为研究区域,将监测站点划分为城区、郊区和乡村站,进而分析各城市间PM2.5浓度的城乡差异规律.结果表明,同一城市群各城市之间,或同一城市的城区、郊区、乡村站间PM2.5日变化皆较为相似.京津冀和长三角地区的城市城区PM2.5浓度最高,高于郊区7.8%~9.7%,高于乡村11.3%~16.9%,而粤港澳大湾区和内陆城市群(成渝、长江中游、关中平原城市群)的城市郊区PM2.5浓度最高,高于城区2.6%~11.2%,高于乡村16.7%~26.5%.各城市间城乡PM2.5浓度差值的日变化规律不尽相同,可呈单峰(如上海)或双峰(如杭州)变化,极值可出现在白天(如广州),亦可在夜间(如深圳).PM2.5的排放与传输扩散共同对11城市城乡PM2.5浓度分布产生影响.