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近年来,伴随我国经济、工业化进程快速发展,空气质量整体恶化趋势明显,大气污染事件尤其是高强度霾污染天气频发,引发社会广泛关注。空气污染不仅可通过肺部气体交换,引发人体呼吸系统和心脑血管等疾病,同时灰霾天气显著降低大气能见度,为出行带来不便。目前空气污染已成为第五大危害人体健康的因素[1-2]。针对日益严重的空气污染问题,2012年2月,生态环境部发布《环境空气质量标准(GB309—2012》)[3]规定采用空气质量指数(AQI)作为衡量二氧化硫、二氧化氮、PM10、PM2.5、一氧化碳和臭氧污染物的统一指标,用以描述空气的清洁及污染情况,2018年7月国务院印发了《打赢蓝天保卫战三年行动计划》[4]。国家先后出台的政策与防治措施,有效改善了我国空气质量,但大气污染防治并非一蹴而就,从地理学角度出发,准确识别城市空气质量的时空分布特征,明确影响空气质量各类因素,对于针对性控制和缓解城市空气污染尤为重要。
目前已有大量关于空气质量时空特征的研究。如王昂扬等[5]通过对长江三角洲10个主要城市2004~2012年的空气质量分析发现,虽然在政策影响下空气质量逐年好转,但在秋冬季节仍污染严重,其中南京地区为10个城市中污染最为严重的城市;王冠岚等[6]对京津翼地区13个城市2014年空气质量日报数据开展研究,发现该地区北部空气明显优于南部,且冬季污染最为严重,北京市、河北省分别以机动车尾气排放和燃煤排放为主,天津受工业二氧化硫排放及燃煤影响显著;牟敬峰等[7]通过利用深圳市19个监测站点2014~2016年数据研究得出,深圳市空气质量夏季要好于冬季;曾妮等[8]对空气质量数据与气象数据进行分析得出,降水量与相对湿度对减缓空气污染有一定的促进作用,风向也会影响空气质量的好坏。
然而现有文献针对AQI的时空特征研究仍存在以下不足:(1)研究数据方面,多使用历史年份的国控监测站点数据开展分析(平均分配到各地级市大约不超过20个监测站点),导致研究的空间分辨率和时效性较低[9-12];(2)研究尺度方面,多聚焦于国家、典型城市群等宏观尺度,而对小尺度地级市单元的深入研究却很有限。此外,新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情前后,全国范围内交通运输限制减少了机动车尾气排放量,住宅取暖和工业排放保持稳定或略有下降。本文对疫情期间大规模的交通限制和人口隔离下空气污染水平的变化开展相应研究,并为后续城市空气质量管理提供借鉴。
COVID-19爆发前后东营市AQI时空特征研究
Spatio-temporal characteristics of AQI in Dongying city before and after COVID-19 outbreak
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摘要: 基于2019年9月~2020年5月东营市42个空气质量地面监测站点的逐小时空气质量数据,结合新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情期间生活生产方式变化情况,以月度、日度、周度、小时4种时间尺度,从时间、空间尺度对东营市AQI展开研究。研究发现,空间分布呈现“北优南劣”,内陆污染重于沿海;月度变化呈现疫情大面积爆发前(12、1月份)空气污染加重,疫情期间空气质量明显变好;工作日休息日变化呈现倒“S”型分布,休息日污染重于工作日;日度变化呈现周期性,冬季12、1月份AQI数值波动明显;小时尺度呈现AQI数值倒“S”变化,峰谷值分别出现在9时和15~16时,差距明显,疫情期间AQI小时均值明显降低,且峰谷值差距减小。
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关键词:
- COVID-19疫情 /
- 空气质量指数(AQI) /
- 时空特征 /
- 东营市
Abstract: Based on the hourly air quality data of 42 ground monitoring stations in Dongying City from September 2019 to May 2020, considering the changes of living and production mode during COVID-19 epidemic period, the AQI in Dongying City was studied from monthly, weekly, daily and hourly respectively. The results showed that AQI was better in the north compared with the south, and the inland pollution was more serious compared with the coastal pollution. According to the monthly changes, it could be found that air pollution increased before the outbreak (December and January), and air quality significantly improved during the outbreak. The variation of the holidays and working days presented an inverted "S" pattern, and the pollution of holidays was heavier than that of working days. The diurnal variation presented periodical, and the AQI values fluctuated obviously in December and January in winter. On the hourly scale, the values of AQI was observed as an inverted "S", and the peak and valley values appeared at 9 h and 15-16 h, respectively, showing a significant difference. During the epidemic period, the hourly mean value of AQI decreased significantly, and the diffrence between the peak and the valley decreased.-
Key words:
- COVID-19 epidemic /
- air quality index (AQI) /
- spatio-temporal characteristics /
- Dongying
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