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江苏省PM_(2.5)时空分异及土地利用影响研究

李玉玲  
【摘要】:目前,随着城市化的不断发展,我国已成为全球气溶胶污染最为严重的地区,PM_(2.5)成为多数地区空气的首要污染物。我国政府对空气质量问题高度重视,2012年2月,PM_(2.5)被纳入新修订的《环境空气质量标准》。在此背景下,江苏省作为一个PM_(2.5)污染严重的典型省份,应深入认识其时空分异特征,并在此基础上结合下垫面的土地利用及其景观格局分析其对PM_(2.5)浓度的影响。以此为科学认识与解决区域空气污染问题提供依据,并以更科学的土地利用方式及景观格局配置促进城市土地利用与大气环境协调发展。本文通过数理统计方法得到江苏省PM_(2.5)的时空分布特点及变化规律。运用地理信息系统和遥感方法划分土地利用类型,分析不同用地类型的PM_(2.5)浓度差异,从景观生态学的角度选取相关景观格局指数通过FRAGSTATS软件计算后分析其与PM_(2.5)浓度的相关关系,得出以下结论:(1)江苏省PM_(2.5)浓度具有十分明显的时空分异特征。时间尺度上,选择日、月、季为尺度,发现江苏省PM_(2.5)浓度四季差异明显,季节效应显著。冬季是PM_(2.5)污染最严重的季节,其次是春季,夏秋季其浓度低。空间尺度上,选择城市和监测点为空间单元,整体看来,江苏省全境呈现“内陆高,沿海低;内陆南高北低”的趋势。以城市为单位,盐城的PM_(2.5)浓度最低,连云港和南通较低,南京为最高,泰州次之。以监测点为单位,盐城开发区管委会、连云港开发区恒瑞制药厂和盐城文峰中学的PM_(2.5)浓度较低;南京浦口、迈皋桥和泰州莲花监测点则较高。(2)江苏省土地利用类型分配不均且景观格局区域差异明显。按耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用地6种类型划分江苏省土地利用,主要用地类型是耕地(61.39%)、建设用地(19.48%)和水域(15.17%),林地、草地和未利用地小于之和5%。江苏北部、中部和西南部景观较破碎,东南及沿海地区相反。耕地和水域在西南部景观破碎度大,利用格局复杂,中部沿海地区相对简单,建设用地破碎度苏北大于苏南,南部斑块的形状复杂程度较高。(3)江苏省主要用地类型及景观格局一定程度上影响PM_(2.5)浓度。用地类型上,PM_(2.5)浓度会因耕地、水域面积的增大而减小,建设用地反之。耕地和建设用地在PM_(2.5)低值时分别具有较强的负、正效应,水域在PM_(2.5)高值期对其有负作用。总体看,时间尺度越大,PM_(2.5)浓度对用地大小越敏感,冬夏季较敏感。景观格局上,整体景观破碎度越小,多样性越小,连通性越高,有主导作用的优势斑块存在时,越有利于降低PM_(2.5)浓度。耕地景观斑块越破碎,PM_(2.5)浓度值越高;建设用地景观规模越大,越集中,形状越复杂,空气质量越差;水域景观斑块越破碎,格局越复杂,其对高值期PM_(2.5)浓度的贡献作用越大。


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