大气污染的特征范文

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1.1采样点大气汞样品采样点设在中国海洋大学崂山校区环境科学与工程学院四楼(36.16°N,120.5°E,距地面高度9m).于2013年1月14~17日每日09:00~21:00(其中17日09:00~16:00)采集大气中总气态汞(TGM)和颗粒态汞(PHg),每小时采集一次样品.二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、臭氧、一氧化碳等6项指标的实时小时浓度值和环境空气质量指数(AQI)为青岛市李沧区环境监测站实时监测数据.

1.2样品采集与分析

空气中TGM和PHg样品采集和分析均按照美国EPAMethodIO-5方法[14]进行.

1.2.1TGM采样及分析空气TGM用金砂管采集,吸附管前装置聚四氟乙烯滤器,内装玻璃纤维滤膜(使用前在马弗炉500℃加热2h),滤除空气中的颗粒物,使用真空泵以0.3L/min的流速采样(连接管路均为酸浸泡、清洁处理的聚四氟乙烯管).解析金砂管冷原子荧光光谱仪测定(BrooksRand,ModelIII).测定结果为气态元素汞(GEM).由于活性气态汞(RGM)在气态总汞(TGM)中的比例小于5%,本文中将GEM近似为TGM,以便于与其他地区比较.吸取饱和汞蒸气制作实验标准工作曲线,分析期间每隔12h用标准汞蒸汽进行校正.

1.2.2PHg采样及分析颗粒汞使用开放式聚四氟乙烯滤器采集,用真空泵以28.3L/min的流量把颗粒物收集到玻璃纤维滤膜(WhatmanGF/F1825-047)上,采集的颗粒物为空气中总颗粒物质接近于大气总悬浮颗粒物(TSP).为防止污染,聚四氟乙烯滤器及镊子等实验用具均要经过酸清洁,玻璃纤维滤膜在马弗炉中500℃加热2h,除去其中的汞.分析时,将滤膜置于聚四氟乙烯消解罐中,加入20mL硝酸溶液(10%HNO3,1.6mol/L)进行微波消解.根据EPAmethod1631E[15]测定消解液中汞的含量.待消解液在室温下冷却1h后,取5mL消解液定容至50mL.以5mL/L的量加入BrCl,将其他形态的汞氧化为二价汞;加入0.5mL的NH2OH•HCl,让其反应5min;将样品转到干净的气泡瓶,加入0.25mLSnCl2溶液用300~400mL/min的流量氩气吹20min,富集在金砂管上,解吸金砂管原子荧光光谱仪(BrooksRand,ModelIII)测定.测得的汞回收率为102.1%.

1.3轨迹分析

采用美国国家海洋和大气局(NOAA)的后向轨迹模式(HYSPLIT4)[18],分析采样期间气团移动路径,对抵达青岛的大气气团模拟了跨时3d的后向运动轨迹.考虑到霾日大气污染物主要集中在低空,轨迹计算的起始点高度为100m.轨迹模式所用的气象数据来源于NCEP/NCAR(NationalCentersforEnvironmentalPrediction/NationalCenter)的大气研究.用聚类分析对后向轨迹分组,分组的原则是达到组间差异极大,组内差异极小.

2结果与讨论

2.1大气汞的含量和变化特征2013年1月14~17日,青岛市经历了一次大范围的霾污染过程,14日为重度霾日,15、17日为轻度霾日,16日为非霾日.14~17日PM2.5的质量浓度均值分别为226、163、99、174µg/m3,远超过环境空气质量二级标准(GB3095-2012)(75mg/m3)[19].大气中气态汞(TGM)的平均浓度为(2.8±0.9)ng/m3,颗粒汞(PHg)的平均浓度为(245±174)pg/m3.由表1可以看出,本研究中的TGM浓度远低于贵阳、长春、重庆、兰州、北京等内陆城市,与上海、宁波等沿海城市以及长白山、贡嘎山等偏远山区接近,略高于黄海和成山头等近海海域测定的TGM分别为(2.61±0.50)ng/m3和(2.31±0.74)ng/m3,表明青岛、上海、宁波等沿海地区都受相对清洁的海洋空气影响,TGM含量高于黄海,低于内陆城市.本研究的PHg浓度与上海、长春接近,低于北京、贵阳等地但远高于偏远山区,由于采样期间正处于青岛采暖期,燃煤释放大量颗粒汞,且受霾影响,颗粒物在大气中积累不易扩散,从而导致较高的PHg浓度.尽管采样期间发生严重的霾天气,颗粒态汞偏高,仍低于国内部分内陆城市.1月14~17日,TGM的平均浓度分别为3.16,2.95,1.86,3.40ng/m3,PHg的平均浓度分别为393,329,170,39pg/m3.如图1所示,受气象条件(如温度、风速、风向、湿度等)和人为源、自然源排放等的影响,气态汞(TGM)和颗粒态汞(PHg)浓度呈波动变化.TGM变化趋势与PM2.5一致,14~16日呈下降趋势,17日TGM浓度又开始回升,降温使供热增加导致污染物排放增加.而PHg整体呈下降趋势,14、15日受霾天气的影响,颗粒汞在大气中积累,浓度较高.16日冷空气到来,积累在大气中的PHg也随之被输运到其他地区,颗粒汞浓度降低.17日霾又开始出现,PHg浓度明显低于其他3日,颗粒汞的波动小,含量较为稳定,表明颗粒物的来源、组成或汞含量与14、15日有一定差异.14日和15日,TGM与PHg浓度呈负相关关系(相关系数r分别为-0.327、-0.385;P分别为0.326、0.217).14~17日颗粒汞的质量浓度(PHg/TSP)分别为0.71,0.87,0.63,0.62mg/kg,14、15日PHg的质量浓度明显高于16、17日,表明在重度霾天气下,颗粒物中汞的含量升高,这表明汞在颗粒物中的积累,可能存在TGM向颗粒态汞的转化.空气中TGM是汞的主要存在形态(本研究中占92%),霾日大气中细颗粒物以及其他的大气污染物在低空积聚,容易发生光化学反应产生自由基及臭氧等,都能把元素态汞氧化成二价汞[32],近些年研究认为OH⋅可以直接把Hg0(g)颗粒物氧化成HgO(s)气溶胶颗粒[33],模拟实验表明O3在城市环境中与Hg0反应会生产HgO的气溶胶[34],颗粒物在大气化学中也会起到催化剂的作用[35].反应生成的二价汞及HgO气溶胶结合在颗粒物表面,从而导致气态汞向颗粒汞的转化,使颗粒物中的汞不断积累.16日,随着冷空气的到来,积累在大气中的污染物扩散,污染物含量降低,TGM和PHg变化主要反映了污染源排放的变化,二者呈正相关关系(r=0.429,P=0.148).17日霾重新出现,TGM和PHg浓度又表现为负相关关系(r=-0.607,P=0.144).

2.2环境因子与大气汞浓度的相关性对大气中TGM和PHg与气象要素和其他大气污染物质进行相关分析,结果见表2.TGM、PHg与风速均呈负相关关系,风速的增加有利于大气汞的稀释扩散.二者与相对湿度呈正相关关系,主要是由于雾霾天气高相对湿度是受静稳天气系统的影响而出现的,易造成大气污染物的积累.温度升高,有利于环境中气态汞的再释放.ROSA等[36]对墨西哥受人为影响较少的地区研究得到TGM与温度正相关的结论.本研究中TGM与温度正相关,但相关性不显著,与张艳艳等[37]在上海市的研究结果类似,表明霾日温度不是影响本地TGM变化的主要因素.PHg与温度显著正相关,气温较高的白天也常常是人类活动较多的时候,将向环境中释放各种颗粒物质,如汽车行驶、施工等.另外,在霾日大气中较多的颗粒物和污染物聚集也容易发生光化学反应,发生元素汞的氧化,并与颗粒物结合.Xiu等[21]的研究认为,不同地点PHg与温度的相关关系较为复杂.若二者具有正相关关系,则表明光化学转化是颗粒汞形成的主要途径;反之,若二者负相关,则表明在颗粒物表面的汞沉降作用更为重要.TGM与SO2、NO2呈显著正相关,大气中的SO2和NO2主要来源于化石燃料的燃烧,与Kim等[38]对韩国地区的研究结果一致.化石燃料的燃烧是重要的人为汞源,根据Wu等[39]和Pirrone等[40]的研究,2003年中国的燃煤释放了256~268t汞到大气中,占总的人为汞源的40%左右.研究认为TGM与CO具有相似的来源,且二者的大气停留时间相差不大[41].本研究中也发现TGM与CO显著正相关,这都表明本地TGM变化主要受化石燃料燃烧的影响。比较PHg、TGM与环境因子的相关性可以看出,PHg与各气象因子均存在显著相关性,与其他的大气污染物相关性很弱;TGM与之相反,与各气象因子相关性弱,而与大气污染物显著正相关.可见,在霾日TGM和其他气态污染源的同源性,而PHg浓度主要由大气中颗粒物的组成和含量所控制.气象因素常常影响到大气中颗粒物粗细颗粒的组成、含量、存在时间等.

2.3霾日大气汞的外来源分析大气中的污染物除了来自本地源的影响,还受到外来源输入的影响.来自不同方向的气团经过区域不同,携带的污染物质也会有所差异.因此,对不同路径来源化学物质的分析有助于揭示其可能的来源[4243].对所采集的46个样品用HYSPLIT模型进行了72h的气团后向轨迹聚类分析,分为5类:聚类1,气团来自山东省内,占30%;聚类2,气团来自蒙古中部,占24%;聚类3,气团来自俄罗斯,占3%;聚类4,气团来自俄罗斯与蒙古东部交界附近,占9%;聚类5,气团来自蒙古东部,占30%(图2).由表3可以看出,TGM浓度为聚类1>聚类5>聚类3>聚类4>聚类2,而PHg浓度为聚类3>聚类4>聚类1>聚类2>聚类5.不同的气团来源对TGM和PHg的浓度变化产生不同影响.聚类1所对应的14个样品主要是霾严重的14、15日,传输距离短(72h传输距离约500km),移动速度慢,气团起始高度低(约500m).霾日低空的污染物质不易扩散,而较慢的传输速度有利于气团中污染物质的积累,从而导致聚类1中较高的TGM和PHg浓度.第3类和第4类所占的比例小,均为长距离传输,样品也来自14、15日,但与聚类1的气团来源差异较大,聚类3和4样品分别来自14日傍晚和15日早晨,而聚类1样品来自14、15日的上午和午后.聚类3和聚类4的PHg浓度接近,明显高于其他3类.聚类3的气团在传输60h后高度仍大于500m,而聚类4的气团传输48h后接近地面传输.聚类4的PM10和PM2.5浓度约为聚类3的一半,但由于近地面污染严重,PHg在颗粒物中所占的比例要高于聚类3.因此,霾日大气中的汞主要来自近距离传输,长距离传输气团也带来污染区域的颗粒物,PHg含量升高.聚类5与聚类1所占比例相同,但聚类5的72h传输距离约1500m,气团起始高度(约1000m)也要高于聚类1.聚类5的PHg浓度最低,TGM浓度仅次于聚类1,原因是聚类5的14个样品中有8个来自17日,5个来自16日.16日的冷空气导致大气中积累的颗粒态汞被带到其它区域,17日霾日PHg在颗粒物中积累较少,颗粒物浓度也较低.而TGM由于在大气中的停留时间长,受外来源的影响较大,气团的传输过程中携带了大量途径区域的TGM进入青岛地区,冷空气过后夜晚供暖增强也会向空气中排放较多的气态元素汞.聚类2气团经24h的传输后,气团的途径区域与聚类5基本一致,然而其TGM和PHg浓度均较低.原因是聚类2所对应的11个样品中有8个来自于16日,受冷空气影响,带来相对清洁的空气.

3结论

3.12013年1月14~17日,青岛霾天气下,大气中气态汞(TGM)的平均浓度为(2.8±0.9)ng/m3,颗粒汞(PHg)的平均浓度为(245±174)pg/m3.TGM浓度与其他沿海城市及偏远山区相当.采暖期燃煤释放以及霾天气下颗粒污染物的积累,导致较高的PHg浓度.

3.2重度霾日PHg/TSP值显著高于非霾日,且在霾日TGM和PHg含量呈负相关.霾日大气中细颗粒物含量高,可能存在TGM向PHg的转化,使颗粒物中汞的含量增加,对健康影响不利.

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一、前言

郑州市作为河南省的省会，是中原城市群的中心，在全国的经济发展格局中具有承东启西、贯通南北的重要作用。郑州市是全国大气污染比较严重的城市之一，灰霾天气的经常性发生，影响到了居民的正常生活，对人体健康造成危害。探讨灰霾天气的成因，分析灰霾天气下大气颗粒物PM2.5的分布特征，刻不容缓。

二、郑州市pm2.5的污染源

（一）自然源。

PM2.5的来源广泛，包括自然源和人为排放。PM2.5的自然来源包括土壤扬尘、风沙尘、火山灰、森林火灾灰，以及漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌等。郑州市是一个内陆城市，PM2.5的浓度水平不受海盐及火山灰的影响。而春季百花盛开，受花粉影响较大；春秋季节大风天气较多，受风沙尘影响较大。

（二）人为源。

颗粒物PM2.5的质量浓度与人类的正常工作生活具有密切的联系，从灰霾的发生可以看出，人类活动对于颗粒物污染水平的影响，已经越来越显著。人为源主要包括移动源、工业源、燃料燃烧等，另外，建筑施工产生扬尘、喷涂油漆染料等，也会给PM2.5的污染做出贡献。

1.交通源

郑州市是一个交通枢纽，受交通的影响较大。郑州市拥有民用车数量76.2万辆，机动车保有量庞大，车辆经常造成低速行驶和拥堵现象，这会造成汽车燃油的燃烧不充分，导致细粒子排放量的增加。细粒子PM2.5的质量浓度日变化，无论在哪个季节，都呈现出明显的双峰现象，峰值分别出现在早上5：00-8：00.晚上的18：00～22：00，最低值出现在下午13：00左右，高峰值的出现与早上和晚上的上下班高峰一致，说明双峰现象的形成主要与交通高峰有关，显见受交通流量的影响较大。

2.工业源

工业源包括火电生产和供应、水泥生产、采掘业、造纸印刷业、金属冶炼及加工、化工制品生产等。郑州市工业区PM2.5质量浓度显著高于居民区的值，甚至有的高出一倍以上，由此可以看出，工业源是郑州市PM2.5的一个重要来源。工业源主要包括燃煤电厂的运行、建筑施工等，其中电厂源对于郑州市的影响，是郑州市颗粒物浓度增加的重要来源。郑州市拥有41个火电机组，合计装机容量可达671.8万千瓦，煤炭消费总量0.14亿吨。煤炭的燃烧会排放出大量的粉尘颗粒物，对于郑州市PM2.5质量浓度水平的增加具有重要影响。

3.秸秆燃烧

PM2.5质量浓度季节变化显示，郑州市秋季的PM2.5质量浓度高于冬季，这与其他城市的结果不同，具有郑州市独有的特点。河南省是农业大省，夏、秋粮食收获的季节，由于河南省秸秆焚烧的经常性发生，使大量的细粒子进入空气中，河南省夏秋季节的颗粒物浓度有一定的提高，秸秆燃烧现象，会贡献一定量的颗粒物。郑州市市区位于处于平原地区，地形平坦，污染物的扩散不易受到阻挠。而在其西北方向的太行山山脉和西南方向的嵩山在西边将其围拢，形成了一个天然屏障，污染物不易越过高山扩散。当夏秋两节秸秆燃烧时，颗粒物不易扩散开来，积聚在郑州市，导致郑州市夏秋的颗粒物浓度提高比之河南省其他地方有所增加，呈现出郑州市特有的特点。

三、郑州市pm2.5污染特征及相关结论

（一）郑州市尘霾天气大致呈现逐年增多的趋势，特别是进入21世纪以后，灰霾的发生天数已达100天以上，灰霾天气的发生呈现大幅增长，开始出现中重度霾天气，重度霾天气发生在1～3天不等。尘霾天气中，70%左右为轻微霾；灰霾的发生几率秋冬较大，夏季最小，10月到次年1月灰霾发生率较高。灰霾的发生与PM2.5污染关系紧密，PM2.5质量浓度达150^ig/m3以上时，易发生重度霾

天气。

（二）郑州市PM2.5的污染水平严重超标，大气细粒子污染严重：2010-2011年郑州市工业区PM2.5质量浓度均值为76.1pg/m3，超出二级标准日数达41.2%。 PM2.5的质量浓度呈现明显的季节变化，秋季最大，冬季次之。

（三）郑州市PM2.5与PM10的来源具有较好的一致性，80%的采样日期里，PM2.5与PM10的比值都在60%～80%之间；PM2.5污染呈现明显的双峰分布，受交通源贡献影响。

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引言

城市化进程加快的同时，环境污染问题日益加重，城市酸雨以及温室效应等问题所带来的后续反应已经逐渐加重，对人们的身体健康乃至生存等都带来了很大威胁。加强对城市大气污染的问题治理就新的比较关键，这也是当前城市化发展当中比较重要的课题。通过从理论层面对城市大气污染问题的分析探究，就能有助于从理论层面为解决大气污染问题提供理论支持。

1.城市大气污染的特征以及现状分析

1.1城市大气污染的特征体现分析

城市化的发展为人们的生活品质提高起到了促进作用，但环境污染问题尤其是大气污染问题在城市化发展中愈来愈突出。从大气污染的主要特征来看，在细菌的含量方面相对比较高。由于城市的人口相对比较密集，在绿化的面积上比较小等，这就使得大气当中有着大量细菌存在[1]。特别是在工业区的细菌量是比较大的，然后就是在城市的商场以及街道等领域的细菌含量比较高。这就对人们的身体健康有着很大的影响。

城市大气污染的特征还体现在，总悬浮颗粒以及可吸入颗粒物的含量相对比较高。对大气污染的成分分析来看，其中在二氧化硫以及可吸入颗粒物等方面的浓度是比较高的。这些物质是对人体有着严重危害的。大气污染当中的煤烟型是比较主要的污染类型。这就和我国对煤炭资源的应用有着紧密联系，在对经济发展的同时，煤炭的使用也对大气环境带来了很大的影响。大气污染中的新兴城市以及大城市的大气污染是比较严重的。

1.2城市大气污染的现状分析

从当前我国的城市大气污染的现状来看，主要的污染是以煤炭污染为主。我国作为煤炭能源消耗大国，在城市化发展过程中的能源消耗当中，比较突出的就是煤炭资源的消耗。在人们的生活质量水平的提高下，家用汽车的增多，在汽车尾气的增加下，对城市大气的污染就有了加重。而这些大气污染最为主要的源头就是煤炭资源的消耗所致[2]。再者，城市化进程中的城市大气颗粒物污染的问题相对比较严重，以及在新兴的城市污染方面有了加重。在这些层面的污染方面，就对城市大气污染的严重性有了加强。

城市大气污染重的扬尘污染的问题也比较突出。城市的迅速发展期，由于对房屋的拆迁以及施工建筑等，就造成了大量的扬尘，对城市的大气环境有了很大影响，使得整体的大气环境质量大大降低。这就不利于城市环境的保护。对于这些层面的问题就要能充分重视，并要能找到大气污染的主要因素，从根本上进行有效解决。

2.城市大气污染的成因以及防治的措施探究

2.1城市大气污染的成因分析

造成当前的城市大气污染的成因是多方面的，其中由于人们在环境保护的意识层面没有加强，以及在环境保护执法过程中没有加强，这就使得大气污染的问题比较严重。城市化进程中，政府的只能发挥是比较重要的，对当地的经济发展推动有着重要责任。但是一些政府为了当地经济的增加，对环境保护的问题就没有得到充分重视，对环境保护的基础设施建设工作方面没有加强，这就必然会影响城市的大气环境质量。

另外，由于在对产业结构方面没有注重优化，在对能源资源的利用方面没有合理化实施，这就造成了大气环境的污染问题愈来愈严重。工业能源的消耗方面，主要是煤炭为主，在当前的可持续发展策略的实施过程中，由于没有充分注重能源利用的合理性，在产业结构方面没有注重优化等，这就造成了大气污染问题的出现[3]。还有就是在对大气污染的防治技术层面相对比较缺乏，这也是造成大气污染问题存在的重要因素。

2.2城市大气污染的防治的措施探究

为能有效防治城市大气污染，就要注重多方面措施的实施。笔者结合实际的情况，对大气污染的防治方法进行了探究，通过相应的方法研究，就能有助于大气污染问题的解决。

第一，加强居民的环保意识。对城市化进程中的大气污染问题进行防治，就要能充分注重让全民的环保意识得到加强，在城市的空气质量监控能力方面不断加强。环境问题在当前的经济发展过程中愈来愈重要，加强大气空气的问题解决，就要从思想观念上进行及时性的转变。政府方面要将自身的职能充分的发挥，对大气环境保护的宣传工作妥善实施，能结合具体的大气污染问题的严重程度来构建与之相适应的空气监测管理体系。注重对城市居民在大气环境保护层面的教育工作实施，从基础做起才能有利于保障大气污染问题的有效解决。

第二，加强法律层面的制度完善制定以及执行。大气环境的污染问题解决，要能从法律层面进行着手加强。通过法律体系的完善实施，注重城市大气污染的法律体系完善化建立，才能真正有助于大气污染问题的解决。在当前的法治化进程中，在法律方面的加强就能有效对大气污染问题得以解决[4]。这就需要按照《21世纪议程》以及《中国21世纪议程》当中的环保原则加以执行，并要充分重视对大气污染防治的法规原则加以严格的遵循。只有在这些层面得到了加强，才能真正有利于大气污染问题的解决。

第三，注重从产业结构方面科学化调整，对颗粒物的排放量最大化控制。城市大气污染问题的解决，就要能从根本上进行解决，在产业结构层面能够及时有效的调整。其中在重工业的污染源问题上就要针对性解决，对环保型以及技术型的重工业发展进行加大扶持，并对严重污染的工业发展进行整改以及关停等措施的实施，要能使得废弃污染物的排放量达到相应的标准。工业企业自身要在社会责任感方面良好树立，并能对自身的环保措施的实施有着使命感。只有在产业结构层面得到了优化调整，才能真正有利于大气污染问题的有效解决。

第四，注重城市扬尘以及机动车污染源的解决。城市大气污染的成因中，扬尘以及车辆尾气的排放是重要的污染源，这些都对人的身体健康有着很大威胁。这就需要能够注重将城市扬尘的污染治理工作得以完善化实施。在建设工程中的施工，就要在施工中设置围挡墙，防止扬尘的大量扩散造成空气环境的污染[5]。并要在汽车尾气的排放方面加强技术的应用，注重对汽车的环保检验的工作良好实施，对不达标的车辆要采取相应的手段进行解决，在尾气排放量方面能够达到一定标准。这些方法都是对大气污染问题解决的有效措施。

第五，对大气污染问题的解决，要能在资金投入上能充足化的呈现，在环境监测的工作上能得以完善化实施，以及注重植树造林的工作实施。通过多方面的手段方法实施，就能有助于大气环境污染问题的有效解决。

3.结语

总而言之，对城市大气污染的问题解决，就要能注重多样化措施的综合性利用，在技术层面以及管理层面和政策上等，都要能和当地的环境问题相结合，针对性的解决才能有助于大气污染问题的有效解决。希望能通过此次理论研究，能为城市大气污染问题的解决起到促进作用。

参考文献：

[1]郑娟，郭治敏，李刚.城市大气污染的治理方法探讨[J]. 资源节约与环保. 2015（11）.

[2]王海云.城市大气污染的特征及其防治研究[J]. 中国新技术新产品. 2016（03）.

[3]张越，张国峰，佟霁坤.试论城市大气污染的治理方法[J]. 科技展望. 2016（06）.

[4]乔晶晶.我国城市大气污染现状及防治措施研究[J]. 企业技术开发. 2016（02）.

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1.绪论

由于城镇人口众多、工业发达、车辆密集，向大气排放的污染物主要包括硫氧化物、悬浮颗粒、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和光化学氧化剂等，多达100 多种,这些物质不仅危害人体的健康，而且影响了城镇的形象和发展环境。

1.1 城镇污染源的类型

大气污染源分为天然污染源和人为污染源。其中天然源也是大气污染的重要来源。大气的天然污染源主要包括森林、自然尘及火山活动, 草原火灾排放物，生物排放物、海浪飞沫。人为污染源按照产生污染部分，可分为民用源、工业源、生物质燃烧源、交通源等；按照能源结构分为焦炭、煤炭、重油汽油、天然气、柴油等。同样人为污染源也可以按照流动源和固定源分类，按照排放轨迹分类。

1.2 城镇大气污染的特点

现在，我国大部分发达城镇处于由煤烟型污染过渡向机动车尾气污染为主的光化学污染时期, 光化学污染的主要特点是高浓度的臭氧和细颗粒物。欠发达中小城镇大气污染以煤烟型污染为主，主要特征为二氧化硫、颗粒物。

我国受到广泛关注的大气污染物是颗粒物，据统计，在我国有监测的343个城市中，60%城市环境空气颗粒物超标，并且颗粒物成份多样且复杂。

2.大气污染源分析技术

2.1 大气污染源分析技术的意义

空气质量与污染源排放息息相关，污染源与空气质量的关系即“源-受体”关系，因此一直是环境科学研究的关键问题，是环境管理和环境决策关注的核心问题。大气污染源分析技术是区分和识别大气污染的复杂来源并定量分析其源贡献率的一种科学的方法，它是确定各种排放源与环境空气质量之间响应关系的桥梁，是控制和治理大气污染的一个十分重要而又非常复杂的课题。

2.2 大气污染源分析技术简介

据资料显示，对大气污染来源的研究始于以污染源排放清单的分析和以污染源排放清单为基础的扩散模型(源模型)，20世纪70年代将着眼点由排放源转移到受体，开始了受体模式的研究。目前大气源分析技术的两大基本技术分别是:①基于源的大气扩散模式的源解析技术；②基于受体模型建立起来的源解析技术。其中源解析技术可以广泛用于一次及二次的气态污染物和颗粒物的来源解析的；受体模型的解析技术主要用于具有复杂来源的大气颗粒物来源解析。这两种解析技术方法各有优缺，不能相互替代，通常是将这两种方法联合起来进行污染来源解析研究，出现将源清单、扩散模式和受体模式集成加以综合应用的趋势。

现在，发达国家已建立了比较完善的污染源清单及数据库、各种源的排放因子系列和源排放化学成分谱库、各类大气扩散模式系统以及各类受体模型，为研究和确定源-受体关系奠定了良好的基础。

2.3 大气污染源分析技术的发展方向

我国科学发展观提出了社会、经济、环境可持续发展，随着人们的生活水平和生活质量有了进一步的提高，人们对生活环境有了更高的要求，为保障人体健康和生态平衡, 研究大气环境中的源-受体关系、确定影响空气质量的重点污染源, 是空气质量管理的关键。现今的研究趋势主要集中在以下方面。

2.3.1有机物示踪CMB 模型

示踪物是一类污染源的特征化学指纹的代表，是确定各类源排放的关键。大气颗粒物中存在着多种多样的有机物，其分子组成具有很强的源特征性, 是源示踪物的最佳候选者，在一些示踪功能消失或污染源排放的无机特征物发生变化的情况下，有机物对污染源的示踪作用日益明显。

2.3.2受体模型和扩散模型的联用

现在, 环境管理和污染控制要求对颗粒物的来源进行深入细致的分析, 将受体模式和扩散模式这两类模式结合使用，成为源解析研究的趋势之一。扩散模式可以计算由于成分谱相似而使受体模式无法解析的某些特定污染源的贡献, 使得污染治理方案更有针对性，受体模式的优势在于不要求对污染源进行详细调查, 不依赖于气象资料和气溶胶在大气中的许多特性参数, 能解决扩散模式难于处理的问题。

2.3.3反向模式技术

反向模式是将传统的受体模式和大气化学传输模式结合在一起， 引入空气质量观测资料的约束，运用一定的数值方法，计算包括污染源在内的一些输入数据和参数的调整因子，使得大气化学模式在利用调整后的源排放和其它参数进行模拟时，污染物的模拟结果与观测数据吻合程度得以提高。

我国大气污染源分析工作相对发达国家起步较晚，缺乏研究的广泛性和系统性，今后应该结合我国环境污染的具体情况加以发展，从而进一步解决我国的大气污染问题。

3.结论

城镇大气污染是世界各国面临的严峻挑战,受到各国政府高度重视。如何防治城镇大气污染,降低危害程度,是全球重大而紧迫的课题。

我国环境保护工作的现状是：在工业污染源或固定源的污染未得到根本控制之前，我国城市大气污染治理还必须以命令控制型和法律、法规手段为主;随着我国市场经济的建立和完善,环境经济手段无疑是我国环境政策的发展方向。

治理大气污染是世界各国共同面临的难题之一,近年来,我国政府高度重视,出台措施，在一些城镇加大治理力度,已取得一定成效，生态环境进一步好转。让我们共同努力，从身边的一点一滴做起，为我国环保事业尽自己微薄之力，共同保护我们的家园。　[科]

【参考文献】

［1］韦洪莲.中国城市大气颗粒物解析研究及空气质量[A].城市环境空气颗粒物源解析技术国际研讨会论文集[C].天津:南开大学,2003.

篇5

1引言

产业结构对一个经济体的资源消耗强度、污染物排放规模起着决定性作用；[1]产业结构调整的目的在于以更少的资源消耗和环境代价生产出更多的财富。[2]因此，产业结构调整是实现经济增长与环境质量协调发展的重要突破口，探讨产业结构与大气污染的关系具有重要的理论意义和实际意义。

梳理现有研究：从研究视角看，大多局限于采用三次产业之间或工业行业内部结构变化来研究产业结构变迁对环境质量的影响，[3][4][5][6]但从动态的角度看，一个经济体的产业结构变迁具有两个维度，即产业结构合理化和高级化；[7]从研究方法看，只考虑了数据的空间依赖性，[8][9]但仍忽略了经济变量由空间位置变化而产生的差异性，对于环渤海经济圈而言，各省份之间不仅具有紧密的地理、经济联系，且经济增长、产业结构等诸多方面的差异不容忽视；此外，由于数据在空间表现出的复杂性、自相关性和变异性，使得解释变量对被解释变量的影响在不同区域之间可能是不同的，假定区域之间的经济行为在空间上具有异质性的假设更加符合现实。[10]故研究环渤海经济圈产业结构对大气污染的影响，不仅要考虑到产业结构、经济增长、大气污染等因素之间的空间效应，更应考虑变量间关系由区域单元差异而产生的变化。

基于上述分析，本文采用地理加权回归（GWR）模型，综合考虑经济变量之间的空间依赖性和空间异质性，从产业结构高级化与合理化两个角度探讨环渤海经济圈产业结构对大气污染的影响，继而基于产业结构视角分析区域各单元大气污染治理策略。

2变量选取与数据来源

限于数据可获得性以及环渤海经济圈以煤炭为主的能源消费结构，本文选择人均SO2（E）排放量（吨/人）为大气污染指标。此外，大气污染作为经济增长（gdp）的产物，有必要研究经济增长对其产生的影响。各变量选取的经济意义及构建情况如下。

2.1产业结构

产业结构从产业结构高级化（TS）与合理化（TL）两个角度衡量，其指标构建与干春晖等[7]类似。其中，TS是第三产业与第二产业产值的比值，以衡量产业结构是否具有低污染、低能耗的趋势；TL反映产业聚合程度，即衡量资源有效利用的程度以及产业间的协调程度，若经济处于均衡状态，则TL=0，否则其值不为0。其具体形式为：

2.2经济增长

“增长极限说”、环境波特假说，或者EKC假说，都指出了经济增长对环境具有重要影响。为此，本文将经济增长纳入模型，用人均GDP（元/人）表示，以研究经济增长对大气污染的影响。此外，为消除可能存在的异方差，将所有变量进行对数化处理。

本文选择环渤海经济圈7省份2005年、2009年、2013年经济增长、人口数量、三次产业产值结构、三次产业就业结构数据，数据均来源于2006年、2009年、2014年《中国统计年鉴》以及各省统计年鉴。

3研究方法

3.1空间相关性分析

通过全局莫兰指数（Global Morans I）来检验变量的全局空间自相关性。Morans I的取值范围为[-1，1]，Morans I>0，说明存在正的相关性，越大相关性越强；Morans I

进一步，通过莫兰散点图来检验区域大气污染的空间集聚特征，可划分为4个象限，其中，1、3象限表明大气污染存在正的空间相关性，2、4象限则表示大气污染存在负的空间相关性。

3.2模型设定

经典的全局回归模型为：

4实证分析

4.1空间相关性检验

经过计算，2005年、2009年和2013年全局莫兰指数值分别为0.404、0.393和0.373，虽然呈现下降趋势，但仍维持在较高的水平，这说明环渤海经济圈大气污染排放存在显著的空间依赖性。进一步通过莫兰散点图（见下图散点图，限于篇幅只给出2013年散点图）分析其大气污染排放的局域空间特征，发现三年间晋、蒙、辽、鲁四省份都出现在第一象限，即表现出HH集聚；而京、津两市在第三象限，表现出LL集聚；河北省出现在第四象限，即自身排放水平较高，但其邻近省份相对较低。这一方面说明了区域内邻近省份大气污染排放存在正相关关系，同时也体现了各区域单元在排放水平方面存在的差异性。因此，在研究大气污染问题时，应同时考虑其空间依赖性和空间异质性，从而能够建立合理的理论模型。

4.2模型估计

本文分别以高斯、指数、三次方函数为不同权重矩阵估计式（5）各参数，基于三种不同矩阵的参数估计结果基本一致，限于篇幅，只给出了拟合度最高的基于三次方函数权重矩阵的估计结果。如表1、表2和表3所示。

4.3结果分析

通过表1、表2和表3可以看出：在同一年份中，经济增长、产业结构高级化、产业结构合理化都表现出显著的空间不稳定性，即各参数估计值随着空间位置的变化而产生了显著的变化，验证了空间异质性的存在。而对于同一省份，不同年份的回归系数值的大小甚至符号都发生了显著的变化，说明产业结构等因素对大气污染影响的时间不稳定性。

第一，经济增长对大气污染的影响。2005年各省份经济增长回归系数均为负，说明经济增长并未加剧大气污染排放，甚至带来了大气污染物的减排，其中京、津两市减排力度最大，而冀、晋、蒙三地区减排力度最小；2009年京、津、辽、鲁四地区经济增长依然可以促进大气污染减排，但其他三省份却加剧了大气污染；2013年各省经济增长都加剧了大气污染，并且其幅度表现出基本一致的趋势。说明区域各省份尚未实现经济增长与大气污染减排的协调发展，反而在逐渐加剧大气污染，这固然与经济增长而带来的大量能源消耗有着密切的关系，但不能否认高投入、高排放的粗放型经济发展模式仍旧对环境产生了巨大压力。以北京市为例，其经济增长虽主要依赖于第三产业（2013年占总产值77.5%），但交通运输、仓储和邮政业仍消耗了大量能耗，故进一步优化经济增长方式仍是其面临的主要问题。

第二，产业结构对大气污染的影响。2005年京、津、辽、鲁四省产业结构高级化促进了大气污染减排，2009年晋、蒙两地区的产业结构高级化则加剧了大气污染；2013年各省份产业结构高级化都促进了大气污染减排。但是，京、津、辽、鲁四省市的减排效果随着时间的推移而呈现递减趋势，冀、晋、蒙三地区产业结构高级化虽然逐步带来了减排，但仍存在一定的减排空间。由于TL指标越接近0，产业结构越合理，资源有效利用程度越高，故产业结构合理化回归系数显著为正时，说明产业结构越不合理，造成的大气污染排放水平越高。而京、津、鲁、辽四个省份2005年和2009年产业结构合理化为负，说明产业结构合理化未能为其带来污染物减排，同时其系数（绝对值）变小，故产业结构合理化加剧大气污染排放的作用在减小；2013年，回归系数都为正，说明产业结构合理化可以促进减排，但对于冀、晋、蒙三地区其产生的减排效果在减小。可以看出，产业结构高级化和合理化对大气污染起到一定减排作用，但其减排效果在减小。

综合而言，2005年和2009年各省结构效应（即产业结构高级化和合理化）对大气污染存在较大影响，而规模效应（即经济增长）对其影响相对较小。此外，结构效应中产业结构合理化与高级化对大气污染产生了截然不同的影响，说明各省在推动产业结构变迁的过程中，未能实现二者的协调发展。2013年规模效应对大气污染的影响显著增加，但转变为加剧作用，结构效应对大气污染的影响呈现了一定程度的下降，但产业结构高级化与合理化都实现了对污染的减排作用。这说明，经济增长对环境产生的压力并未减弱，而产业结构仍存在一定优化空间。

5结论

本文利用地理加权回归模型分析了环渤海经济圈产业结构对大气污染的影响，得到以下结论。

第一，大气污染存在显著的空间依赖性与空间异质性，经济增长、产业结构对大气污染存在显著的区域差异。

第二，通过动态比较发现，同一省份产业结构对大气污染的影响大于经济增长的作用，但经济增长加剧大气污染的作用逐渐变大，而产业结构高级化与合理化对大气污染的减排效果在减小。

上述结论说明，大气污染的空间效应需要实施合理的联防联控治理措施，但是各省在经济增长、产业结构等影响因素方面存在一定差异，需要结合各省产业结构实际制定有效的治理措施。此外，在经济增长加剧大气污染排放，而产业结构高级化和合理化对大气污染的减排效果减弱的情形下，如何进一步优化各产业内部结构，充分发挥其减排潜力，如何提高经济增长质量仍是值得我们进一步探讨的。

参考文献：

[1]胡春力.促进产业结构升级是加强环境保护的根本[J].宏观经济研究，2009（2）：35-39.

[2]黄亮雄，王鹤，宋凌云.我国的产业结构调整是绿色的吗？[J].南开经济研究，2012（3）：110-127.

[3]肖慧敏.中国产业结构变动的碳排放效应研究――基于省级面板数据[J].地域研究与开发，2011（5）：84-87，92.

[4]Vukina T.，Beghin J.C.，Solakoglu E.G..Transition to Markets and the Environment Effects of the Change in the Composition of Manufacturing Output[J].Environment and Development Economics，1999（4）： 582-598.

[5]Friedl B.，Getzner M..Determinants of CO2 Emissions in a Small Open Economy[J].Ecological Economics，2003（45）：133-148.

[6]干春晖，郑若谷，余典范.中国产业结构变迁对经济增长和波动的影响[J].经济研究，2011（5）：4-16，31.

[7]彭水军，包群.经济增长与环境污染――环境库兹涅茨曲线假说的中国检验[J].财经问题研究，2006（8）：3-17.