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      影響哈爾濱市空氣質(zhì)量因素分析

      2013-09-14 01:34:08王紅梅黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院黑龍江哈爾濱150025
      中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2013年11期
      關(guān)鍵詞:二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)可吸入顆粒物降塵

      王紅梅(黑龍江建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150025)

      1 概述

      大氣是人類賴以生存的基礎(chǔ)物質(zhì),并且對(duì)植物生長、天氣、氣候等與地球相關(guān)的一切都有影響。城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快和工業(yè)的快速發(fā)展,是城市空氣質(zhì)量呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢,為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人居環(huán)境的和諧持續(xù)發(fā)展,對(duì)于城市空氣質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測和有效控制是非常重要的。

      2 空氣污染主要指標(biāo)的變化趨勢分析

      2.1 可吸入顆粒物

      根據(jù)哈爾濱市2006-2010年空氣質(zhì)量監(jiān)測月統(tǒng)計(jì)結(jié)果,繪制哈爾濱市區(qū)PM10的月均濃度變化趨勢見圖1。哈爾濱市2006-2010年度可吸入顆粒物(PM10)月均濃度變化趨勢可見圖1。由圖可知,近五年可吸入顆粒物(PM10)月平均濃度均在國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值附近波動(dòng),在每年的11月至2月的冬季取暖期,平均濃度都會(huì)高于國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),并且在每年的1月份達(dá)到全年的峰值,在每年的3月至10月期間,其平均濃度接近或略低于國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在2006-2010年期間,可吸入顆粒物(PM10)月平均濃度基本能夠維持在0.1 mg/m3左右,總體達(dá)到國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

      2.2 二氧化硫

      根據(jù)哈爾濱市2006-2010年空氣質(zhì)量監(jiān)測月統(tǒng)計(jì)結(jié)果,繪制哈爾濱市區(qū)SO2的月均濃度變化趨勢見圖2。圖2展示了哈爾濱市區(qū)的月均濃度。從圖2可見,2006-2010年間哈爾濱市區(qū)的SO2月平均濃度均在國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值附近波動(dòng),在每年的12月至1月的冬季取暖期,平均濃度一般會(huì)高于國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),在每年的2月至11月期間,平均濃度都會(huì)低于或接近國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。2006-2010年期間其月平均濃度基本平穩(wěn)維持在0.044mg/m3左右,總體達(dá)到國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

      圖1 哈爾濱市PM10月均變化圖

      圖2 哈爾濱市SO2月均變化圖

      2.3 二氧化氮

      根據(jù)哈爾濱市2006-2010年空氣質(zhì)量監(jiān)測月統(tǒng)計(jì)結(jié)果,繪制哈爾濱市區(qū)NO2的月均濃度變化趨勢見圖3。圖3是哈爾濱市區(qū)的NO2月均濃度變化圖。從圖3可見,2006-2010年間哈爾濱市區(qū)的NO2月平均濃度除個(gè)別月份之外均低于國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn),2006-2010年期間二氧化氮月均濃度比較穩(wěn)定,2007-2010年期間整體呈下降趨勢。2006-2010年期間其月平均濃度基本平穩(wěn)維持在0.052mg/m3左右,總體達(dá)到國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。降塵根據(jù)哈爾濱市2006-2010年空氣質(zhì)量監(jiān)測月統(tǒng)計(jì)結(jié)果,繪制哈爾濱市區(qū)降塵的月均強(qiáng)度變化趨勢見圖4。從圖4可見,2006-2010年間哈爾濱市區(qū)的降塵月平均強(qiáng)度逐年下降,整體呈下降趨勢,但是均高于國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。2006-2010年期間其月平均強(qiáng)度基本平穩(wěn)維持在14.53t/Km2·30d左右。

      表1 哈爾濱市年間綜合分值F及排序

      圖3 哈爾濱市NO2月均變化圖

      圖4 哈爾濱市降塵月均變化圖

      3 空氣質(zhì)量主成分分析

      選擇對(duì)哈爾濱市空氣質(zhì)量有較大影響的四種空氣質(zhì)量污染物 PM10、SO2、NO2、降塵做為評(píng)價(jià)指標(biāo),根據(jù)2006-2010年度的年平均值進(jìn)行計(jì)算研究。X1-PM10、X2-SO2、X3-NO2、X4-降塵。首先對(duì)這四個(gè)空氣質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,運(yùn)用Matlab軟件求出標(biāo)準(zhǔn)化矩陣的相關(guān)矩陣,再通過分析相關(guān)系數(shù)矩陣,計(jì)算得到其相應(yīng)的特征值和貢獻(xiàn)率。為初始因子載荷矩陣。

      某種程度上,特征值是主成分影響力度大小的指標(biāo)。將特征值大于1用作為主成分個(gè)數(shù)提取與否的納入標(biāo)準(zhǔn),若特征值小于1,則表明該主成分的解釋力度不夠強(qiáng)。只需提取其中三個(gè)主成分,即m=3,這三個(gè)主成分的積累貢獻(xiàn)率達(dá)99.99%。其中主成分F1、F2、F3分別可以解釋原始信息的37.5%、31.37%、31.12%。

      可以計(jì)算得到綜合分值,其代表了大氣環(huán)境質(zhì)量的總體水平,即反應(yīng)了哈爾濱市空氣質(zhì)量的總體水平。表1列出了哈爾濱市2006-2010年間的綜合分值F。

      綜合分值 F 代表者 PM10、SO2、NO2、降塵等四項(xiàng)空氣質(zhì)量指標(biāo)的變化程度。污染程度越大,則F值越大;污染程度越小,則F值越小。通過分析可知,F(xiàn)值逐年降低(2007最高),說明2006-2010年期間哈爾濱市空氣總污染程度的總體趨勢是越來越輕,大氣質(zhì)量在逐年變好。

      4 結(jié)論

      通過對(duì)哈爾濱市的自然、社會(huì)及空氣質(zhì)量現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,對(duì)哈爾濱市近五年(2006-2010年)的空氣質(zhì)量變化進(jìn)行了研究評(píng)價(jià)。

      (1)哈爾濱市近五年空氣污染物現(xiàn)狀總體分析表明,哈爾濱市的空氣污染屬于煙塵型污染,市區(qū)空氣質(zhì)量逐年好轉(zhuǎn)。(2)近五年哈爾濱市空氣污染物中,PM10的月平均濃度基本平穩(wěn)維持在0.1mg/m3左右,SO2的月平均濃度基本平穩(wěn)維持在0.044mg/m3左右,NO2的月平均濃度基本平穩(wěn)維持在0.052mg/m3左右,三個(gè)污染物總體指標(biāo)都達(dá)到國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。降塵的月平均強(qiáng)度基本平穩(wěn)維持在14.53t/Km2·30d左右,并保持逐年下降趨勢。(3)運(yùn)用空氣質(zhì)量主成分分析法對(duì)哈爾濱市2006-2010年期間的空氣污染物變化趨勢進(jìn)行了分析,市區(qū)空氣質(zhì)量總體趨好。

      [1]袁美英,周秀杰,張桂華,等.天氣形勢對(duì)哈爾濱市空氣質(zhì)量影響的初步研究 [J].氣象,2005,1(21).

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