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user: 3. 成都平原空气污染特征分析 3.1. AQI变化特征 3.1.1. AQI年际变化趋势 定义空气质量等级是优、良两档的天数所占比例为良好率。表1为成都平原五个城市2014~2016年逐年各级空气质量等级所占比例及良好率分布。统计结果表明，成都平原一年中平均有253天空气质量良好，污染状况以轻度污染为主的平均有78天，占全年的21.48%，严重污染极少见，仅成都和眉山监测到。比较五个城市空气质量良好率年平均值，可见绵阳空气质量相对最好，其次为资阳，而成都最低。另外，由AQI年际变化可见2015年绵阳空气质量良好率高达83.20%，较2014年同期增长32天，显示了当地开展的城区工业燃煤锅炉企业整治及秸秆禁烧与综合利用工作颇有成效。 Table 1 Days and good rate distribution of air quality grades in five cities from 2014 to 201 城市 项目 各级空气质量所占天数/d 良好率/% 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 成都 2014 14 204 75 29 29 6 61.06 2015 25 186 108 21 21 1 58.29 2016 27 187 104 35 13 0 58.47 平均值 22 192 96 28 21 2 59.27 德阳 2014 80 185 52 25 22 1 72.60 2015 63 197 67 22 7 0 73.03 2016 66 182 88 27 3 0 67.76 平均值 70 188 69 25 11 0 71.13 绵阳 2014 81 189 67 19 9 0 73.97 2015 96 206 47 10 4 0 83.20 2016 88 191 65 19 3 0 76.23 平均值 88 195 60 16 5 0 77.80 眉山 2015 39 190 96 24 14 0 63.09 2016 31 216 95 19 5 0 67.49 平均值 35 203 96 22 10 0 65.29 资阳 2015 65 218 63 13 1 0 78.61 2016 49 220 87 6 3 1 73.50 平均值 57 219 75 10 2 1 76.05 总平均值 56 198 78 21 10 1 69.79 表1. 五个城市2014~2016年各空气质量等级所占天数及良好率分布 3.1.2. AQI季节变化特征 2014年3月至2017年3月成都平原五个城市达轻度污染等级以上AQI的季节变化情况，如图2所示。图1(a)为各城市轻度污染以上出现频率季节变化情况，可见冬季出现空气污染的天数最多，其中成都污染状况最严重；其次是春季，夏、秋季污染发生频率相比较小。图1(b)各城市重度污染以上出现频率季节变化情况，可见冬、春季污染状况较严重，夏、秋季较好，就污染最严重的城市成都而言，冬季重度以上空气污染出现频率达17.7%，而夏季仅为0.7%，季节差异显著。绵阳、资阳则相对空气污染程度较轻。 图1. (a左) 轻度污染以上出现频率季节变化；(b) 重度污染以上出现频率季节变化 综上所述，成都平原冬、春季空气质量较差，夏、秋季稍好，AQI季节变化特征显著，故选择秋、冬季为对照，研究成都平原气象要素分布特征及层结状况对空气污染的影响。 3.1.3. AQI月变化特征 成都平原五市2014年3月~2017年3月AQI月均值分布如图2所示。各城市AQI月变化趋势大致相同，12、1月为峰值区，对应空气质量最差，夏季受高浓度臭氧影响，AQI低值出现在9月。此结果与上述AQI季节变化特征：秋、冬季空气质量的反差吻合。对比各城市，成都AQI月均值曲线明显高于其他各市，说明空气质量整体上最差，而1~6月、7~12月空气质量最好的城市分别为资阳、绵阳。 图2. 成都平原五个城市各月份AQI月均值 3.2. 秋冬季污染特征分析 3.2.1. 首要污染物 成都平原五个城市2014~2016年(眉山和资阳为2015~2016年)秋、冬季节空气质量为良及以上，各类污染物作为首要污染物的出现频率，如图3所示。 由图3可见，成都2014~2015年秋季首要污染物主要为PM 2.5 、NO 2 、PM 10 ，2016年秋季出现O 3 污染；冬季首要污染物是PM 2.5 、NO 2 、PM 10 ；同时，相比秋季，冬季PM 2.5 在首要污染物中占的比重较大。 图3. 首要污染物出现频率 成都汽车保有量居全国前列，尾气排放量较高，故二氧化氮污染占较大比重。德阳2014年秋、冬季首要污染物主要是PM 2.5 、PM 10 、NO 2 。2015年，自2015年起NO 2 不再作为首要污染物出现，秋季首要污染物为PM 2.5 、PM 10 、O 3 ，冬季则为PM 2.5 和PM 10 ；同时，相比秋季，冬季PM 2.5 在首要污染物中占的比重较大。绵阳2014~2015年秋、冬季首要污染物主要是PM 2.5 和PM 10 ，秋季出现少量NO 2 及O 3 污染；相比秋季，冬季PM 2.5 在首要污染物中占的比重较大。2016年秋冬季出现明显O 3 污染过程，其作为首要污染物出现频率分别为75%和63%。究其原因，臭氧是大气中的NO x 和VOCs等前体物质在高温光照条件下发生转化形成的二次污染物 [ 11 ]，因此夏季臭氧污染最严重，春秋次之，冬季最少。下半年绵阳空气质量好转，光照增强，臭氧浓度升高，故空气质量虽然良好，首要污染物多为臭氧八小时，秋季较冬季频率高。眉山2015~2016年秋季首要污染物主要是PM 2.5 、PM 10 、O 3 ，冬季则为PM 2.5 、PM 10 。同时，相比秋季，冬季PM 2.5 在首要污染物中占的比重较大。资阳2015~2016年秋季首要污染物主要是PM 10 、PM 2.5 、O 3 ，冬季则为PM 2.5 、PM 10 。同时，相比秋季，冬季PM 2.5 在首要污染物中占的比重较大。 综上所述，受秸秆集中焚烧、北方沙尘天气等和秋冬季不利污染气象条件影响，成都平原秋、冬季多出现颗粒物污染(PM 2.5 ， PM 10 ) [ 12 ] [ 13 ]，故下文将主要分析这气象要素分布特征与这两种污染物浓度变化之间的联系。 3.2.2. 空气污染空间分布特征 利用2014年3月~2017年3月(眉山和资阳为2015年3月至2017年3月)污染物浓度逐日监测数据计算秋、冬季PM 2.5 、PM 10 平均质量浓度，结果如表2所示。 结合各城市地理位置，2014~2016年成都平原秋、冬季PM 10 、PM 2.5 平均质量浓度在空间上都表现为成都为高值区，即空气污染最严重，而距成都较远的绵阳、资阳污染程度相对较轻。PM 10 、PM 2.5 主要源于建筑扬尘、道路扬尘及工业点源排放 [ 14 ]，故成都平原PM 10 、PM 2.5 质量浓度的空间分布特征与各城市工业状况有关。故下文选取绵阳、成都两市，分析秋冬季污染气象特征。 Table 2 Average mass concentration of pollutants in five cities in Chengdu Plain in autumn and winter/(μg∙m−3 城市 季节 污染物秋冬季平均质量浓度/(μg∙m −3 ) PM 2.5 PM 10 成都 秋季 53.68 91.29 冬季 96.83 153.64 德阳 秋季 42.36 69.34 冬季 84.41 128.94 绵阳 秋季 37.98 59.36 冬季 77.86 112.08 眉山 秋季 53.70 83.35 冬季 89.63 128.90 资阳 秋季 33.08 73.08 冬季 65.38 128.27 表2. 成都平原五个城市污染物秋冬季平均质量浓度/(μg∙m −3 )