大數(shù)據(jù)背景下的哈爾濱大氣污染時空分布規(guī)律挖掘.pdf

1、近年來隨著哈爾濱市工業(yè)化進程的迅速發(fā)展，帶來了全市大氣污染問題的日益顯著。政府及民眾對改善惡化全市空氣質量環(huán)境的需求迫切，因此對城市居住環(huán)境大氣治理已迫在眉睫?？諝赓|量是影響百姓生活及發(fā)展的主要城市環(huán)境問題，而空氣質量中的大氣主要污染物的濃度含量已受到越來越多的人們的重視，并將其視為城市空氣是否良好的重要指標。
　　本文以哈爾濱市主城八區(qū)（道里區(qū)、道外區(qū)、南崗區(qū)、香坊區(qū)、平房區(qū)、松北區(qū)、呼蘭區(qū)、阿城區(qū)）為研究區(qū)域，采用哈爾濱市環(huán)境

2、監(jiān)測中心站12個空氣質量監(jiān)測點（嶺北、松北商大、阿城會寧、南崗學府路、太平宏偉公園、道外承德廣場、香坊紅旗大街、動力和平路、道里建國街、平房東輕廠、呼蘭師專、省農科院）每小時采集的6種主要大氣污染物(SO2、NO2、O3、CO、PM10、PM2.5)監(jiān)測數(shù)值及中國氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)獲取的2013至2016年地面氣象數(shù)據(jù)為研究對象，通過計算獲取逐年、逐月、特殊時期日、逐時的算術平均值評價哈爾濱市建成區(qū)環(huán)境質量水平。通過不同時間尺度分析主要污染物及

3、空氣質量變化規(guī)律;通過采用空間插值及疊加分析的方法借助ARC GIS空間分析工具，研究區(qū)域性空氣質量差異、變化規(guī)律。通過編程方式集成R語言相關性分析數(shù)據(jù)挖掘工具包，研究各污染物同氣象因素（氣溫、氣壓、濕度、風速）之間的相關關系;通過數(shù)據(jù)分析挖掘展現(xiàn)的結果深入分析區(qū)域性污染產生原因并提出治理建議，為哈爾濱市今后大氣污染防治提供相關研究參考。
　　研究結果顯示，在時間尺度上哈爾濱空氣質量逐年向好，優(yōu)良空氣質量天數(shù)逐年增加，2013年至

4、2016年AQI指數(shù)1月至3月逐月走低，在非采暖期AQI能夠以接近全年最低值保持數(shù)月，在10月至12月AQI逐月走高。采暖期及非采暖期每日逐小時污染物濃度具有明顯的時間分布規(guī)律，在早上8時至9時，晚間20時至21時，是一天中污染物濃度最高的時間段，早上產生原因為供暖或生產鍋爐起爐所致，晚間產生原因為城市機動車流量增大帶來的尾氣排放所致。在空間尺度上，哈爾濱大氣污染存在區(qū)域性差異，區(qū)域性污染較為嚴重并常年頻發(fā)重污染天氣的區(qū)域為南崗學府路站

5、點區(qū)域及太平宏偉公園站點區(qū)域附近。區(qū)域性大氣污染嚴重程度同大氣主要污染企業(yè)及秸稈焚燒等污染來源具有強烈關系。大氣主要污染物同氣象因素具有相關性關系，且冬季采暖期兩者關系逐年呈相似規(guī)律。采暖期內出現(xiàn)逆溫及較大濕度是導致重污染天氣的主要原因，污染物濃度與風速呈現(xiàn)顯著負相關，NO2與風速相關性最好，相關系數(shù)為-0.66，PM2.5與風速相關系數(shù)-0.59。在影響AQI指數(shù)的污染物中PM2.5為首要污染物，且影響程度依次為PM25＞PM10＞N