濟(jì)南市大氣污染時(shí)空特征研究

杜改芳，馬民濤，梁增強(qiáng)

(北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與能源工程學(xué)院，北京 100124)

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程加快，大氣環(huán)境污染對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境和身心健康的威脅日益增加，已經(jīng)成為人們最為關(guān)注和環(huán)境學(xué)科研究的重點(diǎn)。對(duì)于城市大氣污染特征和污染成因的研究，可以從整體了解城市大氣污染狀況，掌握其污染根源，從而為大氣環(huán)境的改善和科學(xué)管理提供科學(xué)參考。濟(jì)南市是山東省省會(huì)，是我國(guó)東部沿海經(jīng)濟(jì)開(kāi)放區(qū)重要中心城市，也是國(guó)家批準(zhǔn)的副省級(jí)城市和沿海開(kāi)放城市。近年來(lái)針對(duì)濟(jì)南大氣環(huán)境污染問(wèn)題展開(kāi)了多方面研究:許鵬舉［1］于2007年12月～2008年10月在山東濟(jì)南城區(qū)進(jìn)行了在線(xiàn)觀測(cè)，以各季度代表性月份，分析和探討了濟(jì)南城區(qū)大氣顆粒物相關(guān)性質(zhì)的特征及季節(jié)變化規(guī)律，并研究了重污染狀態(tài)下城市大氣中新顆粒物生成及粒徑增長(zhǎng)的特點(diǎn)等;陳躍浩等［2］利用沙塵天氣年鑒資料和顆粒物濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建了沙塵天氣對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量影響的量化指標(biāo) (貢獻(xiàn)率和絕對(duì)貢獻(xiàn))，并利用該量化指標(biāo)分析了沙塵天氣對(duì)位于沙塵源區(qū)和影響區(qū)內(nèi)典型城市大氣環(huán)境的影響，同時(shí)比較了沙塵天氣對(duì)北京城、郊區(qū)的不同影響;周學(xué)華［3］對(duì)濟(jì)南市2005年春季大氣顆粒物中PM10、PM2.5和細(xì)顆粒物中的黑碳?xì)馊苣z的濃度水平、時(shí)間分布和日變化進(jìn)行了觀測(cè)，并結(jié)合氣象資料對(duì)變化特征進(jìn)行綜合分析，探討了PM10、PM2.5和黑碳的相對(duì)含量以及對(duì)能見(jiàn)度的影響等;劉新玲［4］以2000年～2004年山東省中西部五城市 (濟(jì)南、濟(jì)寧、德州、淄博、泰安)的主要大氣污染物SO2、NO2、PM10的濃度資料為依據(jù)，分析了2000年～2004年5城市主要大氣污染物的季節(jié)變化特征以及年際變化趨勢(shì)，根據(jù)2004年5城市主要大氣污染物SO2、NO2、PM10的日均濃度值，分析了2004年5城市的空氣質(zhì)量現(xiàn)狀，結(jié)果顯示:2004年5城市的空氣質(zhì)量，濟(jì)南市最差。根據(jù)整理濟(jì)南大氣環(huán)境污染研究成果發(fā)現(xiàn)，其研究較集中在污染顆粒特征性質(zhì)研究，而宏觀污染特征研究相對(duì)較少，因此本文依據(jù)2006年～2010年濟(jì)南市大氣環(huán)境質(zhì)量資料，初步分析“十一五”期間大氣污染時(shí)空變化特征及其變化原因，從而為改善濟(jì)南市環(huán)境質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

2 研究方法

2.1 綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)法

綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)法是評(píng)價(jià)空氣質(zhì)量整體水平、年際及季節(jié)變化情況的有效評(píng)價(jià)方法之一，空氣污染綜合指數(shù)是各項(xiàng)空氣污染物單項(xiàng)指數(shù)的加和，數(shù)值越大，表示空氣污染程度越嚴(yán)重，空氣質(zhì)量越差;反之，表示空氣污染程度較輕，空氣質(zhì)量較好;此外，該方法給出了各項(xiàng)污染物的分指數(shù)在綜合指數(shù)中的構(gòu)成比例，可同時(shí)評(píng)價(jià)判斷地區(qū)中的主要污染物，其數(shù)學(xué)表達(dá)式如下:

Fi=Pi/P其中:Pi=Ci/Si，P=Σ Pi

式中:Fi——污染物的負(fù)荷率;

Pi——污染物的分指數(shù);

P——大氣污染綜合指數(shù);

Ci——污染物 i的實(shí)測(cè);

Si——污染物的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) (其中，SO2為0.06mg/m3，NO2為0.08mg/m3，可吸入顆粒物為0.10mg/m3)。

2.2 空間插值法

空間插值是利用采樣點(diǎn)數(shù)據(jù)對(duì)研究區(qū)內(nèi)未知區(qū)域的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行推理和估計(jì)的方法 。它是基于“地理學(xué)第一定律”的基本假設(shè)［6］:空間位置上越靠近的點(diǎn)具有相似特征值的可能性越大;而距離越遠(yuǎn)的點(diǎn)，其具有相似特征值的可能性越小。如針對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量表征要素PM10各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的濃度進(jìn)行分析，如果某一監(jiān)測(cè)點(diǎn)的濃度較高，則該監(jiān)測(cè)點(diǎn)附近的監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM10濃度較高的可能性比較大，即空間距離較近的點(diǎn)之間具有相關(guān)性。因此，基于GIS平臺(tái)利用空間數(shù)據(jù)插值方法分析整合離散數(shù)據(jù)，以可視化圖形、顏色等直觀表征整體區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量分布和變化特征，為大氣環(huán)境質(zhì)量的改善提供科學(xué)依據(jù)。

常用空間插值法有最近距離法 (Nearest Neighbor)、反距離權(quán)重法 (IDW)、樣條函數(shù)法 (Spline Function)和克里金法 (Kriging)。為了減少插值分析方法在環(huán)境要素分析中因使用不正確而造成對(duì)離散點(diǎn)數(shù)據(jù)分析精度的降低，相關(guān)學(xué)者從不同學(xué)科就三種空間插值分析方法在相關(guān)研究中的精度進(jìn)行比較［7～10］，為正確選擇分析方法提供了參考，其區(qū)別見(jiàn)表1。

表1 幾種常用插值方法之間的比較Tab.1 The comparison of commonly used spatial interpolation methods

根據(jù)大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)的密集度不高、分布不均勻等特點(diǎn)，參照表1中4種方法的使用范圍;本文選取克里格插值法來(lái)進(jìn)行大氣質(zhì)量空間分布特征分析。但需說(shuō)明的是空間插值方法沒(méi)有絕對(duì)的最佳，只能在特定條件環(huán)境下，選擇更為合理的、適用于數(shù)據(jù)空間分布特點(diǎn)的插值算法，找到一個(gè)相對(duì)的最佳算法，這也是空間插值的關(guān)鍵［9］。

3 濟(jì)南市大氣環(huán)境質(zhì)量變化特征分析

3.1 時(shí)間變化特征分析

3.1.1 年際變化特征評(píng)價(jià)分析

為分析濟(jì)南市“十一五”期間大氣環(huán)境質(zhì)量年際變化規(guī)律，本文以2006年～2010年濟(jì)南市市監(jiān)測(cè)站點(diǎn)位的大氣環(huán)境質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以國(guó)家《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095－1996中，年平均質(zhì)量濃度二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，利用綜合污染指數(shù)法對(duì)濟(jì)南市“十一五”期間的空氣質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果如表2。

表2 濟(jì)南市大氣污染單項(xiàng)污染指數(shù)和綜合污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果Tab.2 Evaluation results by individual and comprehensive pollution index evaluation methods

從表2給出結(jié)果的分析中可知，濟(jì)南市在“十一五”期間大氣污染變化具有如下特征:

(1)各單項(xiàng)污染物變化特征

可吸入顆粒物污染:污染負(fù)荷率 (FPM10)平均52.15%，5年內(nèi)降低3.17%，表明顆粒物為大氣頭號(hào)污染物，污染有小幅改善;顆粒物污染分指數(shù) (PPM10)值5年均大于1(平均1.20)，表明顆粒物污染物濃度均超過(guò)環(huán)境空氣質(zhì)量國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在2008年上升較為明顯，但總體仍呈現(xiàn)下降趨勢(shì);SO2污染:污染負(fù)荷率 (FSO2)平均34.99%，5年內(nèi)最高升幅7.21%，5年整體上升1.55%，表明SO2為大氣二號(hào)污染物且污染有加重趨勢(shì);SO2污染分指數(shù) (PSO2)值5年均小于1(平均0.81)，表明顆粒物污染物濃度均未超過(guò)環(huán)境空氣質(zhì)量國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在5年內(nèi)波動(dòng)較大，尤其是2007上升幅度最大 (43.07%)，隨后逐年降低;NO2污染:污染負(fù)荷率 (FNO2)平均12.86%，5年內(nèi)升高2.16%，表明NO2第三號(hào)污染物，污染有小幅上升;污染分指數(shù) (PNO2)值5年均小于1(平均0.30)，表明NO2污染物濃度均未超過(guò)環(huán)境空氣質(zhì)量國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在5年內(nèi)除2008年有小幅下降，一直呈上升趨勢(shì)。

由大氣單項(xiàng)污染物污染負(fù)荷率 (Fi)和污染分指數(shù) (Pi)變化幅度及趨勢(shì)分析可知:“十一五”期間濟(jì)南市顆粒物雖出現(xiàn)小幅降低，但仍為大氣頭號(hào)污染物，屬治理重點(diǎn);SO2污染雖未超過(guò)環(huán)境空氣質(zhì)量國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但有加重趨勢(shì);NO2污染基本一直處于污染上升勢(shì)頭，表明燃油車(chē)量污染來(lái)勢(shì)兇猛;SO2和NO2污染的加重為大氣環(huán)境質(zhì)量改善增加了新的難度。

(2)總體污染變化特征

由表2中綜合污染指數(shù)的變化分析可知，“十一五”期間大氣環(huán)境質(zhì)量是以2007年大氣污染突然加重 (P上升幅度為17.07%)為特征，2008年大氣污染加重趨勢(shì)得到有效遏制之后呈逐年小幅下降，但仍未回到2006年水平 (比2006年上升了0.21，即10.24%)。表明，濟(jì)南市在“十一五”期間大氣污染加重，大氣環(huán)境質(zhì)量變差，但同時(shí)也表明2008年之后其惡化勢(shì)頭得到了有效控制，大氣環(huán)境得到了一定程度的改善。

3.1.2 大氣污染月、季變化特征

根據(jù)“十一五”期間，濟(jì)南市環(huán)境空氣污染API指數(shù)，以月份為單元，進(jìn)行一般性統(tǒng)計(jì)并做圖，詳見(jiàn)圖1。

圖1 API月變化特征Fig.1 Monthly variation characteristics of API

由圖1的分析可以看出，各年份API最小值幾乎都出現(xiàn)在6～8月份 (夏季)，API最大值出現(xiàn)在12月份及次年1～2月份 (冬季)，可見(jiàn)， “十一五”期間，濟(jì)南市環(huán)境空氣污染具有明顯的月份和季節(jié)變化特征;在“十一五”期間各年冬季的空氣污染指數(shù)API幾乎都超過(guò)空氣質(zhì)量Ⅱ級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，處于輕微污染狀態(tài)，其中最高值出現(xiàn)在2009年2月，達(dá)到117.19。

根據(jù)濟(jì)南市氣候特征，將3～5月份定為春季，6～8月定為夏季，9～11月份定為秋季，當(dāng)年12月份～來(lái)年2月份定為冬季;以此季節(jié)劃分為依據(jù)作API的季節(jié)變化圖，如圖2。

圖2 API季度變化特征Fig.2 Quarterly variation characteristics of API

由圖2可明顯看出“十一五”期間各個(gè)季節(jié)API的季節(jié)平均值的變化曲線(xiàn)呈現(xiàn)典型的兩頭 (春季、冬季)高，中間(夏季、秋季)低的“U”字型變化趨勢(shì);進(jìn)一步分析可知，每年份中空氣質(zhì)量均為:夏季最好，春季次之，再次為秋季，冬季最差。

圖3 大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置圖Fig.3 Air quality monitoring locations

從縱向比較各季節(jié)變化曲線(xiàn)可知，2010年較其他年份API值均有所下降;2007和2008年達(dá)到最高值，其次為2009年;盡管冬季自2007年來(lái)變化幅度不大，但API仍處于較高水平，這與前述單項(xiàng)污染物變化及大氣污染綜合指數(shù)變化一致。

3.2 空間變化特征分析

根據(jù)上述對(duì)“十一五”期間大氣環(huán)境質(zhì)量時(shí)間變化特征分析可知，2007年～2009年為空氣質(zhì)量污染較為嚴(yán)重的年份;鑒于2007年濟(jì)南市監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)目尚少，反映大氣環(huán)境空間分布特征不夠充分;因此，本部分以濟(jì)南市2008年新增8個(gè)點(diǎn)位后的監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，即現(xiàn)有的15個(gè)空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn) (15個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中有8個(gè)為國(guó)控點(diǎn)位，7個(gè)為省控點(diǎn)位，全部位于濟(jì)南市二類(lèi)環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)范圍內(nèi)，其監(jiān)測(cè)點(diǎn)地理位置參見(jiàn)圖3)，進(jìn)行空間特征分析。具體是以2008年4月1日～2009年3月31日期間日監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做為一個(gè)年周期進(jìn)行研究，以期探究各監(jiān)測(cè)點(diǎn)大氣環(huán)境質(zhì)量以及濟(jì)南市區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量整體空間分布特征。

3.2.1 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)大氣質(zhì)量評(píng)價(jià)及空間分布特征

為分析各監(jiān)測(cè)點(diǎn)大氣環(huán)境質(zhì)量，本文以2008年4月1日～2009年3月31日期間的現(xiàn)有的15個(gè)空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用上述綜合污染指數(shù)法對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)大氣環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，并做出評(píng)價(jià)結(jié)果圖4。

圖4 濟(jì)南市大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)污染指數(shù)分布圖Fig.4 Pollution index distribution of atmospheric environment monitoring points in Jinan

從綜合污染指數(shù)的空間分布上看:各監(jiān)測(cè)點(diǎn)中除市監(jiān)測(cè)站、機(jī)床二廠、農(nóng)科所和泉城廣場(chǎng)外，污染指數(shù)最高的均為PM10;其中，PM10污染較為嚴(yán)重的地區(qū)在濟(jì)南寶勝 (2.45)、開(kāi)發(fā)區(qū) (2.11)和省種子倉(cāng)庫(kù) (2.09)，污染最小的監(jiān)測(cè)點(diǎn)為山東魯能;由其污染指數(shù)可知，其污染濃度水平均遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn);SO2污染污染指數(shù)較高的點(diǎn)集中在農(nóng)科所 (1.97)、市監(jiān)測(cè)點(diǎn) (1.93)和泉城廣場(chǎng)(1.92)，污染最小的監(jiān)測(cè)點(diǎn)同樣出現(xiàn)在山東魯能(1.33)，且由圖4知所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)污染指數(shù)均大于1，說(shuō)明SO2大氣污染濃度水平均超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn);NO2污染較重的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位市監(jiān)測(cè)站 (0.98)和泉城廣場(chǎng) (0.9)，NO2空氣質(zhì)量最好的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位為科干所 (0.46)。由綜合污染指數(shù)曲線(xiàn)可知，市區(qū)綜合污染分布總體較均勻;其污染較為嚴(yán)重的監(jiān)測(cè)點(diǎn)為濟(jì)南寶勝 (4.78)、開(kāi)發(fā)區(qū) (4.61)、泉城廣場(chǎng) (4.57)、省種子倉(cāng)庫(kù) (4.54)和市監(jiān)測(cè)站(4.5)，綜合環(huán)境質(zhì)量最好的監(jiān)測(cè)點(diǎn)為山東魯能(3.11)。

3.2.2 基于GIS插值法的大氣質(zhì)量空間分布特征分析

盡管大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)可在一定程度上反映出局部地區(qū)環(huán)境質(zhì)量狀況，但因其監(jiān)測(cè)結(jié)果通常是以離散數(shù)據(jù)形式記錄，難以直觀反映整個(gè)研究區(qū)域內(nèi)大氣污染物及環(huán)境質(zhì)量的分布情況和變化趨勢(shì)。因此，本文利用空間插值方法，嘗試從原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中提取更多的信息從而深入探知大氣環(huán)境質(zhì)量空間分布特征。

本文以濟(jì)南市區(qū)污染最為嚴(yán)重的PM10和綜合污染指數(shù)進(jìn)行插值分析，在整體空間域上把握主要污染物以及綜合環(huán)境質(zhì)量空間分布狀況，以為環(huán)境治理提供依據(jù)，得到其空間分布情況見(jiàn)圖5。

圖5 濟(jì)南市大氣首要污染物及綜合環(huán)境質(zhì)量空間分布圖Fig.5 The spatial distribution of primary pollutant and comprehensive environmental quality

由圖5中PM10空間分布狀況分析可知，濟(jì)南市區(qū)內(nèi)首要污染物PM10污染濃度在0.17～0.19mg/m3水平范圍內(nèi)分布較大，超過(guò)大氣環(huán)境質(zhì)量三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(0.15mg/m3);PM10污染較輕的區(qū)域?yàn)槭兄袇^(qū)、歷城區(qū)南部和歷下區(qū)西南部，但即便污染最小，其濃度范圍也在0.13～0.15mg/m3和0.15～0.17mg/m3之間，分別超過(guò)大氣環(huán)境質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和三級(jí)標(biāo)準(zhǔn);PM10污染最為嚴(yán)重的地區(qū)出現(xiàn)在市區(qū)東北部——?dú)v城區(qū)和歷下區(qū)交界處，其污染濃度范圍達(dá)0.23～0.25mg/m3。圖5中下圖為綜合污染指數(shù)空間分布圖，從中可明顯看出，大氣環(huán)境質(zhì)量總體狀況較好的地區(qū)出現(xiàn)在濟(jì)南市區(qū)東南部——市中區(qū)與歷城區(qū)南部交界處;大氣環(huán)境質(zhì)量污染最為嚴(yán)重的地區(qū)仍出現(xiàn)在市區(qū)東北部。

綜合以上情況進(jìn)一步分析可知，濟(jì)南市區(qū)污染集中區(qū)域在市區(qū)東北部——?dú)v城區(qū)、歷下區(qū)北部和天橋區(qū)的南部，該區(qū)域的主要大氣監(jiān)測(cè)點(diǎn)為濟(jì)南寶勝、開(kāi)發(fā)區(qū)和省種子倉(cāng)庫(kù)，與圖4分析結(jié)果相吻合，這也說(shuō)明利用插值分析方法得到的大氣環(huán)境質(zhì)量空間分布圖可以基本反映區(qū)域內(nèi)環(huán)境狀況，但相比于離散的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，插值分析方法得到的結(jié)果更為直觀。

4 結(jié)果與討論

4.1 時(shí)空變化特征總結(jié)

在時(shí)間變化特征上，“十一五”期間濟(jì)南市大氣環(huán)境質(zhì)量年際變化波動(dòng)較大，主要是2007較2006年大氣污染明顯加重 (P增加17.07%)，在2008年大氣污染增長(zhǎng)勢(shì)頭得以遏制 (P增加0.00%)，之后逐年得到小幅回轉(zhuǎn)，但仍未恢復(fù)到2006年大氣環(huán)境質(zhì)量水平 (大氣污染綜合指數(shù)增加10.24%)。從大氣污染單項(xiàng)因子看，PM10為濟(jì)南市首要污染物，盡管總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，但5年均超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，仍需加強(qiáng)治理和控制;次為SO2，雖未超過(guò)國(guó)家空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但5年內(nèi)波動(dòng)較大，且呈加重趨勢(shì);再次為NO2，5年內(nèi)均達(dá)標(biāo)且污染負(fù)荷率一直處于上升狀態(tài)，5年內(nèi)增幅最大。大氣污染在年內(nèi)時(shí)間變化特征上呈現(xiàn)明顯季節(jié)性變化，且按夏、春、秋、冬各季節(jié)大氣污染逐漸增強(qiáng);同時(shí)，縱向比較不同年份各季節(jié)API曲線(xiàn)可知，2007年和2008年各個(gè)季節(jié)API值均高于其他年份，其次是2009年，空氣質(zhì)量污染較為嚴(yán)重。

在空間變化特征上，濟(jì)南市區(qū)綜合污染分布總體較均勻;其中，濟(jì)南寶勝、開(kāi)發(fā)區(qū)、泉城廣場(chǎng)、省種子倉(cāng)庫(kù)和市監(jiān)測(cè)站等測(cè)點(diǎn)區(qū)域污染相對(duì)較重，綜合環(huán)境質(zhì)量最好位置位于山東魯能;其中，PM10、SO2各監(jiān)測(cè)點(diǎn)均超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是PM10，污染較為嚴(yán)重;PM10及綜合大氣環(huán)境質(zhì)量較差的區(qū)域主要集中在濟(jì)南市區(qū)的東北部。

4.2 時(shí)空變化特征原因分析

濟(jì)南市“十一五”期間大氣環(huán)境質(zhì)量的時(shí)空變化主要受所在地理氣候條件、能源結(jié)構(gòu)和當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)3個(gè)因素的影響。

(1)地理氣候條件影響:濟(jì)南市地外暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，季風(fēng)明顯，四季分明;南依泰山，北跨黃河，地處魯中南低山丘陵與魯西北沖積平原的交接帶上，地勢(shì)南高北低，屬泰山山脈的北緣;常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，次主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，由此引起的山風(fēng)和谷風(fēng)對(duì)濟(jì)南地區(qū)的局地環(huán)流有著重要影響，使得濟(jì)南市東北部地區(qū)空氣質(zhì)量相對(duì)較差。濟(jì)南市四季逆溫的出現(xiàn)概率為33.0%～67.8%，尤其是冬季采暖期污染物排放量大，且常遇靜風(fēng)、逆溫及西南低氣壓等不利于污染物擴(kuò)散的氣象條件，如出現(xiàn)環(huán)境空氣強(qiáng)污染過(guò)程，將導(dǎo)致污染物濃度大幅度升高;因而PM10在濟(jì)南市東北部監(jiān)測(cè)點(diǎn)寶勝電纜、開(kāi)發(fā)區(qū)和省種子倉(cāng)庫(kù)等區(qū)域污染較為嚴(yán)重。

(2)能源結(jié)構(gòu)影響:盡管經(jīng)濟(jì)及城市化進(jìn)程逐漸加快，但因資源等限制，煤一直是濟(jì)南市的主要能源;由于“十一五”期間經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，導(dǎo)致工業(yè)、生活能 (煤)耗大量增長(zhǎng)，據(jù)濟(jì)南市第一次污染源普查結(jié)果顯示工業(yè)煤炭能源消費(fèi)總量1519.14萬(wàn)噸，折合1141.80萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占綜合能源消費(fèi)總量50%，2008年濟(jì)南市煤炭和焦炭?jī)身?xiàng)占能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的71.6%，且近年能源消耗不斷增加，預(yù)測(cè)2015年比2008年增加30%左右。煤炭利用過(guò)程中會(huì)向環(huán)境釋放大量二氧化硫 (SO2)、氮氧化物 (NOx)、揮發(fā)性有機(jī)化合物 (VOC)、懸浮顆粒物等大氣污染物和二氧化碳 (CO2)等溫室氣體;因此，造成濟(jì)南市大氣總體環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，尤其是冬季采暖季，燃煤鍋爐采暖使冬季的SO2和PM10污染最為嚴(yán)重。

(3)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)影響:濟(jì)南市“十一五”期間，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中仍存在高污染高能耗行業(yè)，單位GDP能耗盡管有所降低 (2006年為1.23噸標(biāo)煤降低到2010年的1噸標(biāo)煤)，但仍處在一個(gè)較高水平。濟(jì)南市的三產(chǎn)業(yè)比例中，第二產(chǎn)業(yè)比重變化不大，2006年為45.85%，2010年為41.87%，仍處于重工業(yè)發(fā)展階段。建議濟(jì)南市進(jìn)一步加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整力度，繼續(xù)引入清潔生產(chǎn)工藝和污染較小的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)控制污染產(chǎn)生和排放量，提高環(huán)境質(zhì)量。

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