沙尘天气对榆林市环境空气质量的影响

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00128

摘要/Abstract

摘要：

基于2013—2018年榆林市沙尘天气和环境空气质量逐日数据，定量分析了沙尘天气对榆林市空气质量指数（AQI）、可吸入颗粒物（PM₁₀）和细颗粒物（PM_2.5）的绝对贡献和相对贡献率。结果表明：沙尘天气对榆林市AQI的贡献率为0.7%—11.1%（平均值±标准差6.4%±3.8%）；对PM₁₀的绝对贡献为1.0—13.1 μg·m^-3（平均8.2±5.4 μg·m^-3），相对贡献率5.4%±3.5%；对PM_2.5的绝对贡献为-0.4—3.5 μg·m^-3，沙尘天气对PM_2.5的影响小于对PM₁₀。沙尘天气对榆林市空气质量的影响季节差异很大，春季贡献最大，秋冬季贡献较小。沙尘天气对榆林市区和郊区的影响程度不同，这可能与局部气象条件和地形条件等因素有关。

关键词: 沙尘天气, 空气质量指数, 可吸入颗粒物, 细颗粒物

Abstract:

Few studies were concerned in the quantitative influence of dust events on air quality of Yulin， China. Based on daily dust event and air quality data from 2013 to 2018， the relative and the absolute contributions of dust events were analyzed， on the air quality index （AQI）， inhalable particles （PM₁₀）， and fine particles （PM_2.5） concentrations. The results showed that the contribution rate of dust events on AQI were in the range of 0.7%-11.1% （annual average： 6.4%±3.8%）. The absolute contribution of dust events on PM₁₀ was within the scope of 1.0-13.1 μg·m^-3， and the annual average was 8.2±5.4 μg·m^-3， corresponding to 5.4%±3.5% of the relative contribution. The impact of dust events on PM_2.5 was smaller than that on PM₁₀， with the absolute contribution ranged from -0.4 to 3.5 μg·m^-3. The seasonal variation of dust events on air quality of Yulin was significant， with the bigger contribution in spring， and smaller in autumn and winter. The impacts of dust events in urban and outskirts areas were different， maybe related to local meteorological and topographical conditions.

Key words: dust events, air quality index, inhalable particles, fine particles

中图分类号:

X513

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图/表 8

图1 2013—2018年榆林市沙尘天气年际变化（A）和月份分布（B）

Fig.1 Annual (A) and monthly variations (B) of dust events observed in Yulin from 2013 to 2018

图2 2013—2018年榆林市AQI（A）、PM10（B）和PM2.5（C）的时间序列

Fig.2 Time series of daily AQI (A), PM10 (B) and PM2.5 (C) from 2013 to 2018 in Yulin

图3 沙尘天气对榆林市AQI的影响

Fig.3 The effect of dust events on AQI of Yulin

图4 沙尘天气对榆林市AQI、PM10、PM2.5绝对贡献（A）和相对贡献率（B）的年际变化

Fig.4 Annual variations of absolute (A) and relative contributions (B) of dust weather to AQI, PM10 and PM2.5 in Yulin

图5 沙尘天气对榆林市大气PM10的贡献

Fig.5 The contribution of dust events to PM10 in Yulin

图6 沙尘天气对榆林市PM2.5的影响

Fig.6 The effect of dust events on PM2.5 in Yulin

表1 沙尘天气对榆林市城区、郊区PM10和PM2.5的贡献比较

Table 1 The effect of dust events on Yulin’s urban and rural PM10, PM2.5

月份	沙尘天气日数/d			沙尘天气日数占比/%			对PM₁₀绝对贡献/（μg·m^-3)			对PM₁₀相对贡献率/%			对PM_2.5绝对贡献/（μg·m^-3)			对PM_2.5相对贡献率/%
月份	榆阳	定边	清涧	榆阳	定边	清涧	榆阳	定边	清涧	榆阳	定边	清涧	榆阳	定边	清涧	榆阳	定边	清涧
全年	27	123	15	12.7	36.7	9.9	8.2	6.3	1.2	5.4	4.2	0.8	1.3	1.7	-0.2	1.7	2.2	-0.3
1		7	4		22.6	12.9		4.9	-2.2		3.2	-1.4		1.8	-1.4		2.4	-1.8
2	2	9	3	7.1	32.1	10.7	11.0	5.4	-1.6	7.3	3.6	-1.1	0.1	-0.4	-0.9	0.2	-0.5	-1.2
3	6	23	4	19.4	74.2	12.9	12.5	11.9	2.7	8.3	7.9	1.8	1.1	0.7	0.5	1.5	0.9	0.7
4	7	23		23.3	76.7		12.4	7.9		8.3	5.2		2.1	2.9		2.8	3.8
5	9	22	3	29.0	71.0	9.7	13.1	6.6	4.8	8.8	4.4	3.2	3.5	1.5	0.6	4.7	2.0	0.8
6	1	11		3.3	36.7		6.0	3.2		4.0	2.1		1.0	0.2		1.3	0.3
7	1	8	1	3.2	25.8	3.2	1.2	0.4	2.1	0.8	0.2	1.4		0.2	0.2		0.3	0.2
8		4			12.9			2.5			1.7
9
10		1			3.2
11		6			20.0			10.8			7.2			3.6			4.8
12	1	9		3.2	29.0		1.0	9.8		0.7	6.5		-0.4	4.7		-0.5	6.3

表2 沙尘天气次数与环境因子以及气象要素的相关性

Table 2 Pearson’s correlations between the dust weather frequency, air quality parameters and meteorological conditions

环境因子及气象要素	AQI	SO₂	NO₂	PM₁₀	PM_2.5	O₃	CO	日均温	日相对湿度	日平均风速	日降雨量	日最大风速
相关系数	0.20	-0.12	-0.22	0.39^**	0.37^**	-0.10	-0.12	0.001	0.13	0.54^**	0.16	0.60^**

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