武汉市自2008年经国务院批准成为国家建设资源节约型和环境友好型社会综合配套改革试验区以来, 优良的空气质量是武汉建设“两型”社会的重要目标之一。春节作为中国最隆重的传统节日, 很多地方有燃放爆竹的习俗, 以求在爆竹声中辞旧岁, 喜气洋洋迎春节。然而爆竹燃放会排放出大量硫化物、氮氧化物, 未完全燃烧的火药以及剩下的粉尘都会造成可吸入颗粒物污染。PM2.5, 即细颗粒物, 已成为武汉市的重要污染物。因此研究春节期间PM2.5空间分布对于防治春节期间空气污染具有重要意义, 也为建设“两型”社会提供一定辅助。
武汉位于江汉平原东部, 地处东经113°41′-115°05′, 北纬29°58′-31°22′。武汉市行政面积8494.41平方公里, 水域面积2217.6km2, 覆盖率为26.10%, 森林面积2276.5km2, 覆盖率26.80%, 建成区面积807.54 km2。武汉属亚热带季风性湿润气候区, 年降水量为1050~1200毫米。武汉市现有13个辖区, 其中7个为中心城区, 面积863 km2。武汉市常住人口为978.5万人 (2010年六普) , 2012年GDP为8003.82亿元。武汉是中国重要的工业基地, 拥有钢铁、汽车、光电子、化工、冶金、纺织、造船、制造、医药等完整的工业体系。
本次研究区范围为武汉市三环线内区域。PM2.5数据来源于武汉市环保局。春节期间是指2013年2月9日 (除夕) ——2月11日 (初二) 。PM2.5空间分布图主要利用GIS的空间分析——地统计分析——空间插值相关方法完成, 使用软件为ArcGIS9.3。
PM2.5, 即细颗粒物, 是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物。细颗粒物粒径小、吸附能力强, 富含大量的有毒、有害物质, 且在大气中的停留时间长、输送距离远, 对能见度具有显著影像, 因而对大气环境质量和人体身心健康的影响更大。PM2.5来源广泛, 成因复杂, 按照其形成机理可以分为三种:1.直接以固态形式排出的一次粒子;2.由高温下排放的过饱和气态物质冷凝而成的一次粒子;3.由气态前体污染物经过复杂的大气多相化反应转化而成的二次粒子。
PM2.5空间分布图制作, 选用武汉市城区9个国家环境空气质量监测点春节期间3天每日PM2.5的24小时空气质量分指数平均值 (统计时段为每日0时至23时) , 然后再把3天数据进行算术平均, 得到各点3天PM2.5空气质量分指数平均值。在ArcGIS软件中利用普通克里金插值法计算, 并按照《环境空气质量指数技术规定 (试行) 》 (HJ633——2012) 中环境空气质量标准进行分级, 得到武汉市城区2013年春节期间PM2.5污染分布图, 如图1所示。从图1中可得, 春节期间PM2.5对武汉市城区造成重度污染和中度污染。
重度污染主要分布在汉口中心城区及沿江北岸、汉阳中心城区、武昌沿江南岸、青山区和关山光谷地区。这些区域的共同特点是人口、建筑密集, 经济繁华, 在建工地多。人口密集会排放出大量民用生活和餐饮废物、废气, 特别是春节期间燃放烟花爆竹, 会骤然释放出大量有毒有害气体。密集的人口、商服的繁华会导致交通流量大, 排放出大量机动车尾气。近几年武汉大规模推进城市基础设施建设, 2012年间武汉在建工程达到8000多项, 汉口、汉阳、武昌中心城区都密布大量城建工地, 特别是地铁工地, 建筑源及工地扬尘对PM2.5增加具有显著作用。武昌片的青山区重度污染不仅仅包括以上原因, 还与坐落于该区域的武汉钢铁集团有关, 该集团占地面积21.17km2, 燃煤和钢铁制造及冶炼也是PM2.5重要来源之一。关山光谷地区重度污染受多重原因影响, 最主要还是新兴城区, 居民保留燃放烟花爆竹习俗。
轻度污染主要分布在汉口、汉阳、武昌邻近三环的西南区域以及东湖风景区。三环以外属于武汉市郊区, 人口、商服水平较低, 水网、绿地较多, 生态环境好于中心城区。汉口西南、汉阳南部、武昌南部都有大型湖泊, 如汉口金银湖, 汉阳墨水湖、南湖、西湾湖, 武昌南湖、汤逊湖。湖泊湿地对PM2.5的吸收具有显著作用, 因此可以在一定程度缓解PM2.5对邻近水域湿地的城区的危害。
⑴春节期间PM2.5对武汉市城区造成重度污染和中度污染;
⑵重度污染主要分布在汉口中心城区及沿江北岸、汉阳中心城区、武昌沿江南岸、青山区和关山光谷地区, 主要受燃放爆竹、民用生活和餐饮、机动车尾气、工业和工地扬尘影响;
⑶轻度污染主要分布在汉口、汉阳、武昌邻近三环的西南区域以及东湖风景区, 污染减轻主要受污染源减少和湖泊湿地影响。
摘要：本文利用春节期间3天PM2.5有关数据, 在ArcGIS软件中分析、制作了武汉市城区PM2.5污染空间分布图, 得出武汉市城区为重度污染和中度污染。在此基础上分析了不同污染情况的空间分布原因, 并得出相关结论。
关键词：武汉市,PM2.5,空间分布
[1] 夏喜平.武汉市细颗粒物污染 (PM2.5) 防控的对策与思考[J].武汉建设, 2012.6:12-13
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