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郑州地处中原，是河南省省会，也是全国公路、铁路交通枢纽和重要的商品集散地。1996年以来，郑州国民生产总值每年以两位数递增，城市面积、人口有了快速扩容，污染物排放量迅速增加。1999年以前NO<,2>年均浓度超过二级标准，PM<,10>年均浓度超过三级标准。2000年实施“一控双达标”环境治理行动，空气质量有了明显的改善。2004年以来，郑州正在为创建国家环保模范城市而努力。本论文以2001-2004年大气污染物排放量、空气质量监测数据为依据，评价大气质量现状，分析大气污染的原因，为郑州创建环保模范城市提供科学依据。
研究目的
通过对郑州市2001年-2004．年大气监测数据进行分析，了解郑州市大气环境质量现状、污染物浓度的时间、空间分布及变化的基本特点，探索大气污染物的来源、造成郑州大气污染的原因，借鉴国内外其它城市治理大气污染的经验，提出改善郑州大气环境质量对策。
材料与方法
1 资料来源
本文煤炭消耗量、污染物排放量资料来源于郑州市环保局2001-2004年排污申报登记数据和企业统计报表。大气中污染物浓度资料来源于大气质量连续、自动监测系统监测的数据。
2 监测布点情况郑州市环境空气常规监测点七个，它们是监测站、郑纺机、烟厂、河医大、银行学校、供水公司、岗李水库(因岗李水库资料不全，本文未采用该点监测数掘)。
3监测项目
郑州市区所有监测点都采用了自动监测系统，监测项目为二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物。SO<,2>、NO<,2>和PM<,10>的监测分别采用了紫外荧光法、化学发光法、B射线法。
4评价标准
本文执行的环境空气质量标准为GB3095-1996《环境空气质量标准》和空气污染指数法空气质量分级标准。
5评价方法
根据各监测点的日均值，计算月均值、年均值。采用单因子污染指数(P<,i>)、综合污染指数(P<,n>)、等标污染负荷系数(F<,i>)、空气污染指数(API)等进行评价。
6统计分析方法将相关的监测数据审核、纠错后录入计算机，用Excel 2003建立数据库，利用SAS10.0统计分析系统对取得的数据资料进行统计处理。描述性研究：利用统计表、统计图对郑州市2001-2004年大气污染物排放情况、环境质量现状的水平、时间变化趋势、地区分布特征进行描述。分析性研究：用x<'2>检验分析比较2001-2004年年份、季节对空气质量的影响。用秩和检验(Wilcoxon)分析2004年不同季节大气中SO<,2>、NO<,2>、PM<,10>浓度差异是否有统计学意义，用等级相关(Spearman)分析2004．年SO<,2>、NO<,2>、PM<,10>月均浓度相关性。α=0.05作为检验水准。
结果
1 煤炭消耗量及污染物排放量2001年-2004年市区煤炭消耗量起伏不大，SO<,2>排放量有小幅度上升，烟尘排放量、粉尘排放量呈现下降趋势。2004年市区及郊县煤炭消耗量、污染物排放量相差悬殊，以市区最高，其次是巩义、登封、新密，荥阳、新郑最低。
2 2001-2004大气质量年度变化按指数法评价(其综合污染指数2.26-2.56)，大气污染程度四年间波动变化；对四年污染率做x<'2>检验，2002年大气污染程度显著重于2001，2003，2004年水平，2001、2003、2004年大气污染无显著差异；按年均浓度评价，空气质量为三级，PM<,10>年均浓度虽逐年下降，但四年均超过了二级标准。SO<,2>、NO<,2>年均浓度逐年上升，2004年浓度接近二级标准限值。总体上郑州市空气质量不容乐观。 3空气质量季节性变化郑州市城区环境空气质量季节特征非常明显。(1)按污染指数(API)分级，2001-2004年月污染天数图型呈U型，春冬两季污染率大大高于夏秋；经x<'2>检验，夏季大气质量最好，与其它三季差异有统计学意义，冬季大气质量最差与夏季、秋季大气质量差异有统计学意义，与春季间差异无统计学意义。大气污染按照由重到轻顺序为：冬季>春季>秋季>夏季。(2)2004年四季污染物浓度经秩和检验(Wilcoxon)，其差异有统计学意义；市区各监测点污染物月均浓度图型呈V型，春冬月均浓度显著高于夏秋。
4空气质量空间分布2004年郑州各区域除河医大监测点首要污染物为SO<,2>外，其余各点均以PM<,10>为首要污染物。城区各监测点综合污染程度由大到小依次为：河医大、烟厂、郑纺机、监测站、银行学校、供水公司；各县市中，巩义、新密综合污染程度最重，空气质量为劣三级，新郑、荥阳的综合污染程度次之，空气质量属于二级，登封空气质量最好为一级。
5污染物问的相关性对2004年污染物月均浓度做等级相关分析，结果显示SO<,2>与NO<,2>相关系数(r<,s>)为0.776，P<0.005；SO<,2>与PM<,10>相关系数(r<,s>)为0.790，P<0.005；NO<,2>与PM<,10>相关系数(r<,s>)为0.580，P>0.05。
结论
1郑州市污染类型目前郑州市大气污染仍是以煤烟型为主。燃煤对大气中PM<,10>、SO<,2>污染起主导作用，污染物主要来源于工业煤炭的燃烧，其次来源于以煤为燃料的采暖锅炉、生活炉灶。近几年，城市交通迅速发展，机动车的迅猛增加，对NO<,2>污染起主导作用。2001-2004年NO<,2>呈现逐年上升趋势，2004年年均值为0.037mg/m<'3>接近二级标准限值(0.04mg/m<'3>)，汽车尾气污染不容忽视。
2郑州大气污染的原因郑州市以煤为主的能源消费结构对大气环境产生持久的压力，居民采暖煤炭消耗量增加、污染物低空排放是冬季空气质量差的重要因素；机动车尾气污染紧次于燃煤污染，成为郑州市大气污染的第二大污染源。工业企业污染处理设施停止运行、夏秋季节秸秆焚烧、春天沙尘暴天气、建筑施工造成的地面扬尘、植被面积较少均是造成PM<,10>污染严重的重要因素；收费标准一般大大低于企业治理污染的成本，对企业本身的惩处力度不够，造成企业污染物偷排严重。 3改善郑州市大气环境质量的对策 (1)合理调整能源结构，加快以气、电等清洁能源替代煤的工作进度。(2)大力发展生态工业和循环经济，最大限度地利用进入系统的物质和能量，促进废物资源化，降低污染的排放。(3)通过对城市工业企业布局的合理调整，减轻城市空气的污染。(4)进一步推广使用天然气汽车，建立高质高效的公共交通系统，降低汽车尾气的污染。(5)禁止秸秆燃烧及加强城市绿化，改善生态环境，降低城市大气中的污染物浓度。 |