普洱市思茅城区空气污染指数API时空分布特征研究

尚小宴，罗兆杰，李金文

（普洱市环境监测站，云南普洱665000）

普洱市思茅城区空气污染指数API时空分布特征研究

尚小宴，罗兆杰，李金文

（普洱市环境监测站，云南普洱665000）

空气污染指数 （API）是一种综合反应和评价空气质量的指标，分级表征空气污染程度和空气质量状况。利用普洱市环境监测站收集的普洱市思茅城区2013—2014年度API指数，对API指数进行时间序列分析和空间分析，包括2013—2014年API的质量状况、季节变化以及比较南北市区的API值。结果表明：普洱市城区的空气状况在2013—2014年度优良，夏季的空气质量最好，春季最差；空间上存在南北差异，南市区API指数低于北市区，南市区空气质量优于北市区。

空气污染指数；时空分布；特征研究；普洱市

0 引言

随着我国经济的快速发展，城市化进程不断推进，人民生活水平的改善和环保意识的加强，人们提高了对自身生活环境质量的要求，尤其关注空气的洁净程度，改善环境质量的呼吁越来越急切。由于大气质量直接影响生态系统和人类健康，城市大气环境质量的研究已成为大气污染研究和城市气候研究领域的主要课题之一［1－2］。

目前，国外对此的研究并不多，Neha Khanna［3］利用多种污染物的综合评判研究出另一种空气污染指数体系。GeorgeKyrkilis等［4］提出了聚集空气质量指数。国内针对空气污染指数的研究较多：王斌等［5］利用聚类分析和时间序列分析统计沿海23个城市的首要污染物数据，结果将研究区域分为北部、东南部和南部3个区域。于淑秋等［6］利用1999—2001年SO2、PM10、NO2、CO和O3等5种污染物每日大气污染指数，讨论北京市区大气污染的时空分布特征。在气象条件对空气质量的影响这方面，刘彩霞［7］通过对天津市气象因子与空气质量进行相关分析，得出天气形势与空气质量相关性很好的结论；罗森波等［8］研究了广州市空气污染与气象要素间的联系。但这些研究大多集中在北京、上海、广州、济南、石家庄等大中型城市，关于人口不足30万的小城市空气污染研究较少［9－12］。本文以某区为例分析中小城市空气污染物指数变化情况，以求为我国广大中小城市大气污染控制提供可借鉴依据。

1 研究区域概况

本次研究对象是普洱市思茅城区，地处普洱市中南部、澜沧江中下游思茅盆地，南北长28km，东西宽2～5km，海拔1302m，现有人口约19万。城区位于北回归线以南，属亚热带山地季风气候区，多年平均气温18.2℃，最热月平均气温21.9℃，最冷月平均气温12.0℃，总体降雨丰沛，气候温和，干湿季节分明，植被、生态环境优良，被誉为 “绿海明珠、天然氧吧”。

2 数据来源与方法

本文中空气质量数据来源于普洱市环境监测站空气质量自动监测数据，监测点分别位于南市区及北市区，收集的数据时段为2013年1月1日至2014年11月30日［13］。统计污染物为可吸入颗粒物、二氧化硫和二氧化氮的污染指数，并具体分析其变化规律。

普洱市思茅区空气质量监测子站的运行严格按照 《空气和废气监测分析方法》（第四版）中的有关空气质量连续自动监测系统的要求执行。

采用统计方法来讨论API指数的月际变化以及季节变化，借助于Excel软件作出时间序列图。空间上同样借助于Excel软件将普洱市的污染指数分布展示出来，绘出空间变化曲线，使得普洱市南、北市区的空气质量能直观体现出来。

3 普洱市思茅城区API的分布特征

3.1 API指数时间变化趋势分析

API的高低可看出空气质量的好与差，全年的API季平均值曲线和月平均曲线可反映一年内空气质量随时间的变化趋势，图1为2013—2014年普洱市思茅城区API月平均值曲线，图2为2013—2014年普洱市思茅城区API季节平均值曲线。

由图1可看出，API的分布有明显的时间差异，普洱市2013—2014年的API月平均值呈现高－低－高的趋势，3月API比较高，之后API开始下降，7、8、9月是一年中API的低谷，直到10月份开始回升。

普洱市思茅城区气候温暖湿润、干湿季节分明，普洱市中心城区季节大致划分为春季2—4月，夏季5—8月，秋季9—11月，冬季12月—次年1月。由图2可以看出，夏季是4季中API数值最低的季节，是空气污染状况最轻的阶段，秋季也相对比较低，春季和冬季是API值比较高的两个季节。

API指数季度变化的原因主要考虑自然因素。主要是降雨量的变化，降雨能吸收、淋洗空气中各种污染物，由于季风气候的特征，降雨有明显的季节性变化，全年87.8%的雨量集中在雨季的汛期，秋季晴热少雨，空气污染指数相对夏季要高一些，但是相对春冬季还是比较小的，说明降雨量对API指数变化的影响非常显著。

3.2 API指数的空间分布特征

根据普洱市城市发展，普洱市思茅城区大致分为南市区和北市区。图3是2013—2014年南、北市区API对比曲线。

从图3可以看出：

（1）2013年与2014年比较，总体上南部区环境空气质量变化不大，北部区2014年明显增大，原因主要是北市区正在经历大规模的城市建设，建筑工地多，裸露地表也多，由建筑工地的扬尘增高导致PM10增加，污染指数上升。

（2）北部区 （二中）监测点4月后，由于更换仪器设备、采样方法，导致数据变化较大 （原使用武汉天虹仪器，30min测一组数据；现为河北先河仪器，60min测一组数据）。

4 小城市城区环境空气质量状况

根据普洱市环境监测站2013—2014年监测数据，对普洱市中心城区API指数进行统计分析，所得结果见表1。

表1 普洱市思茅城区2013—2014年API指数法空气质量评价结果

从表1可以看出，2013、2014（截止11月）年普洱市思茅城区环境空气优级别天数分别达到323d、256d，累计百分率达到100%，没有出现轻微污染、中度污染和重度污染，环境空气质量极好。

5 小城市城区环境空气质量变化原因分析

5.1 施工对小城市城区环境空气质量影响分析

施工扬尘对城市区环境空气中PM10的污染比较严重。近几年来，一些小城市为提高城市品位，加大了城市建设步伐，大拆大建日新月异，同时贯穿城区的各公路开工建设致使扬尘量增多，加重了小城市城区PM10的污染浓度。根据有关资料介绍，城市区每增加3～4万m2的施工量，会给城市中TSP的浓度增加约1g／m3（PM10的浓度增加约0.56μg／m3，根据研究分析PM10占TSP的份额约为56.3%）。

同时普洱市干湿季分明，工地一般将基础施工安排在旱季进行，而10月份过后普洱市进入旱季，北市区建筑工地地表开挖造成扬尘污染加重，导致北市区API高于南市区。

5.2 交通污染对城区环境空气质量影响分析

交通污染对城市中的PM10影响包括两方面：一方面是机动车自身排放的烟尘污染；另一方面是机动车在市区道路上行驶过程中卷起的扬尘。机动车自身排放的污染及机动车在市区道路上行驶过程中卷起的扬尘对市区PM10贡献浓度约10%。

5.3 气象因素对城区环境空气质量影响分析

小城市城区环境空气质量除受人为因素影响外，还受自然条件、气象因素的影响。

普洱市城区地处盆地，四面环山，年平均风速小，静风频率高，不利于污染物扩散，容易形成局地环流，造成污染物的富集。

6 建议与措施

（1）普洱市目前基础建设施工场地较多，引发施工扬尘量较大。建议行业主管部门对施工场地、渣土运输等进行检查，严格按施工要求进行管理。

（2）在空气较干燥冬季、春季由环卫绿化部门对道路进行洒水，增加空气湿度，降低空气中扬尘等污染物。

（3）建议施工运输车辆在上下班、上下学高峰期能暂停运行，减少车辆堵塞，同时减少汽车尾气排放。

［1］Lei X E，Han ZW，Zhang M G.Physical，Chemical，Biological Processes and Mathematical Model on Air Pollution［M］.Beijing：China Meteorological Press，1998.

［2］Fenger J.Urban air quality［J］.Atmospheric Environment，1999，33（29）：4877－4900.

［3］Neha Khanna.Measuring environmental quality：an index of pollution［J］.Ecological Economics，2000（35）：191－202.

［4］George Kyrkilis，Arhontoula Chaloulakou，Pavlos A KaS somenos. Development of an aggregate Air Quality Index for an urban Mediterranean agglomeration：Relation to potentialhealth effects［J］.Environment International，2007（33）：670－676.

［5］王斌，高会旺.中国沿海城市空气污染指数的分布特征 ［J］.生态环境，2008，17（2）：542－548.

［6］于淑秋，林学椿.北京市区大气污染的时空特征 ［J］.应用气象学报，2002，13（S1）：92－99.

［7］刘彩霞.天津市空气质量与气象因子相关分析 ［J］.中国环境监测，2007，23（5）：63－65.

［8］罗森波，罗秋红，谢炯光.广州市大气污染与气象条件关系的统计分析［J］.热带气象学报，2006，22（6）：567－573.

［9］王喜全，虞统.北京PM10重污染预警预报关键因子研究［J］.气候与环境研究，2006，11（4）.

［10］李佳，李蓉蓉.上海市静安区空气污染指数分析 ［J］.广州化工，2007，35（4）.

［11］王新，杨晓霞，刘焕彬.济南市空气质量特征分析［J］.气象科技，2007，35（6）.

［12］汤惠君.广州市大气污染分布规律［J］.地理研究，2004，23（4）.

［13］普洱市环境监测站.普洱市环境监测站统计表（2013～2014）［R］.

Research on the Tem poral and Spatial Distribution Characteristics of API in Downtown Simao

SHANG Xiao－yan，LUO Zhao－jie，LI Jin－wen
（Pu'er Environmental Monitoring Center，Pu'er Yunnan 665000，China）

Air pollution index（API）is a comprehensive index，which reflects and evaluates air quality，that is adopted to represent air quality and pollution condition.On the basis of the APIs of different districts provided by Pu'er Environmental Monitoring station in Simao from 2013 to 2014，temporal and spatial analysiswere conducted including quality status of API，seasonal changes，and comparison of APIvalues between south and north in 2012. The results showed that the air condition of Simao in Pu'erwas good during the study period.The air qualitywas the best in summer and the worst in spring.Spatially，the air quality varied in south area and north area.The south was better than the north.

air pollution index（API）；temporal and spatial distribution；characteristic study；Pu'er

X51

：A

：1673－9655（2015）06－0048－03

2015－03－02

尚小宴 （1984－），女，彝族，云南普洱人，硕士，工程师，2009年至今工作于云南省普洱市环境监测站，主要从事大气、水质和噪声等方面的环境监测工作，以及环境影响评价、环境趋势研究等工作。