上海市大气污染物时空分布特征研究

为了探究近些年来上海市大气污染物的时空分布特征，利用2019~2022年上海市16个区每日的AQI和O3、SO2、CO、NO2、PM2.5、PM10环境监测数据对比分析，并用对应的平均风速和平均温度进行相关性分析。通过ArcGIS插值揭示了其空间分布特征；通过以年、季节、月为时间单位进行对比，展现了其时间变化规律；通过SPSS进行相关性分析，探究了大气污染物之间以及与气象因素的联系。研究表明：近四年AQI和PM2.5浓度最大均值出现在青浦区，PM10、SO2和NO2主要集中在宝山区，崇明区、奉贤区和金山区的O3浓度相对较高；近四年空气质量达标率为88.23%，O3是上海最常出现的首要污染物。NO2、SO2、CO、PM2.5和PM10季均浓度以及AQI季均值呈现为冬季污染重、夏季污染轻的规律，O3的季均浓度的变化规律与其他污染物相反；由相关性分析可知，大气颗粒物中PM2.5占比大，并且PM2.5和CO来源相近，6项污染物浓度以及AQI和平均风速相关性较低，SO2、CO、NO2、PM2.5、PM10和平均温度呈负相关，O3和平均温度呈正相关。

随着我国经济高速发展，城市大气环境污染已成为影响大众健康的环境问题之一[1]。近年来，为减少和避免大气污染对人体造成危害， 我国通过相关治理措施， 取得了一定成效。主要城市的PM2.5 年均浓度的变化趋势呈逐年下降，但因为污染物的排放、静稳型重污染天气等因素，有的城市出现了反弹。

大气污染研究主要集中在工业发达地区的污染分布特征方面，如Zhang 等[2]对大陆范围内工业区的空气污染物浓度研究发现， 工业用地O3 和SO2 浓度相对较高， 同时污染物分布受到气象条件的影响显著。

刘逢璐等[3]研究发现， 长江中游城市的PM2.5、PM10 浓度以及AQI 的分布相近， 而NO2 主要分布在武汉、南昌等经济发达的地区。鞠可一等[4]分析结果表明，长江三角洲地区的大气污染具有明显的空间差异， 且具有季节性规律。

刘超等[5]以上海2014 年和2015 年的相关数据分析发现， 夏季首要污染物以O3 为主， 主要来源为西北输送；冬季首要污染物以PM2.5 为主， 主要来源为偏北气流输送。尽管有众多关于长三角地区大气污染物的研究， 但近些年来以上海16 个区为单位的大气污染物时空分布特征研究尚少。

本文以2019~2022 年上海市的大气环境监测数据为基础，通过空间插值分析大气污染物空间分布特征，并结合气象因素，探究原因，旨在为近年来的上海市大气污染防治和其成因探究提供参考依据。