【doc】城市空气监测数据与空气污染指数的相关性分析

【doc】城市空气监测数据与空气污染指数的相关性分析 城市空气监测数据与空气污染指数的相关 性分析 ? 16?华南预防医学2006年4旦第32卷筮期SouthChinaJPreyMed,April2006,Vol32,No.2 城市空气监测数据与空气污染指数的 相关性分析 刘涛,吕颖坚,丘志锋,陈丽萍,何丽萍,黄江鑫,宋宏,杨轶戬 【摘要】目的评价空气污染指数()用于空气污染健康效应研究时与实际空气污染的符合 程度.方法在广州(中山大学广州北校区内)和珠海(中山大学珠海校区内)两个监测点,用仪器连 续监测获得两地空气实测数据(so2,NO2,PM10),并用实际监测数据与当地公布的对应时间的API进 行相关分析.结果实际监测数据显示两个监测点NO2,SO2及PM10的平均浓度,广州监测点分别为 0,11mg/I~,0.37me’t#,0.11me’t#;珠海监测点则分别为 0.06me’m3,0.04me’t#和0.02me’t#.两 个监测点的实测数据与当地API均有类似的变化趋势.将两个监测点实测数据换算为API并与当日 的API数据进行相关分析,除在广州监测点NO2的实测数据与公布 的API相关(r=0.91,P<0.05)以 外,其余指标均未见有统计学意义的相关.结论两个监测点的空气污 染实测数据与当地公布API 在趋势上是相似的,但两种监测方法在数据上的相关性(一致性)不 强.API应用于描述人群空气污 染暴露程度时应辅以区域的实际监测数据. 【关键词】空气污染;环境监测 中图分类号:X831文献标识码:A文章编 号:1671—5039(2006}02—0016—04 RdatiomhlpbetWO~ll蜘 airqualitymwtormgdataandAPILIUTao,LVr’ing-.i~,QiUZhl-feng,et a1.SchoolofPublicHealth,SunYat-senUniters,C./tall~/ou510080,China 【Abstract】 ObjectiveTounderstandrelationshipbetweencityairqua~tymonitoringdataandAPI. blelhoflsAirquerydataso2,No2,PMl0weredeterminatedinNorthcampusGuangzhouandZhuhaicam— pusZhongshanuniversity.TheAPIs8Il1eal”ea..qCallX~frompublicnetwork.ResultsThe~al-fimemonitor- ingdataNOz,SO2,PM10were0.11mg/,0.37ms/in3,and0.11me,/inGuangzhouand0.06m, 0.04me/m3and0.02me/insinZhuhai.1_oealAPIandrelatedreal-timemonit oringdatahadthesanqetrend. ConclusionhlthoughAPIandreal-timedadahadtrend,usingAPItOevaluate airpollutionlevdshould considerthelocalreal-timedada. 【KeyWords】Airpollution;Environmentalmonitoring 空气污染指数(airpollutionindex,简称API)广 泛应用于评价空气质量,方法是将常规监测的几种 空气污染物的浓度简化成为单一的概念性数值形 式,并分级表示空气质量状况与空气污染的程度,适 用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势,目 前其相关研究集中于通过API来比较各地的污染程 度.空气污染的暴露程度是进行健康效应研究的重 要参数,无论自动监测,手工监测数据均受采样点的 局限性,天气等影响.如何正确利用这些监测的数 据反映人群的真实暴露情况是值得研究的课题.本 基金项目:广东省科技 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 资助项目(项目编号:2002(231612) 作者单位:中山大学公共卫生学院预防医学系.广东广州 510080 通讯作者:宋宏.E-mail:songhong@mail.sysu.edu.cn ? 论着? 研究通过2003及2004年在中山大学广州北校区和 珠海校区的手工监测数据与同时段政府公布的API 作相关性的统计分析,描述API应用于环境与健康 的研究的意义及其影响因素. 1材料和方法 1.1监测指标 选用区域性大气监测常用并与API相对应的指 标:so:,NO:,PM...同时测定相应的气象条件:温 度,气压,湿度和风速. 1.2监测点的选择 选择原则是在选定区域根据环境空气监测规范 的要求即附近无高大建筑物,树木,特殊污染源等具 体要求,在中山大学广州北校区和珠海校区内选择 坐直亟堕匿堂鱼至箜鲞箜塑 SouthChinaJPrevMed,April2O06,Vol32,N0.2.17. 可满足要求的监测点.API数据取自与广州北校区 相对应的自动监测点吉祥路点,与珠海校区相对应 的自动监测点是珠海校区内广东省环境监测中心站 监测点. 1.3采样方法 对每个监测点进行仪器监测,广州北校区监测 7d,珠海校区监测4d.每天早上八点到傍晚六点 为监测时间段,包括市区上午九点左右和下午五点的 两个交通高峰期.监测时间段内so2,No2每10rain 读取一次数据,PMIo每30min读取一次数据,连续监 测10h.采样高度离地面1.5m.统计时在广州环保 网获取与实际监测同一日公布的相应API数值. 1.4分析仪器 Interscan4150型数字式N02监测仪;Interscan 4240型数字式so2监测仪;P一5L2C型数字式PMl0监 测仪. 1.5空气质量评价 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 [1] so2:日平均浓度二级标准:0.150rng/m3;NO2: 日平均浓度二级标准:0.08rng/m3;PM10:日平均浓 度二级标准:0.15rng/m3. 为便于比较,将实测数据转换为API值,参考 指标及公式如下2.设I为某污染物的污染指数,C 为该污染物的浓度.则: TT I=(c—c小)+I,J, 大一小 1.6统计学分析 API经广州环保网下载与实际监测对应的当日 空气质量指数进行数据处理,用SPSS11.0统计软 件进行相关分析. 2结果 2.1实际监测数据和API反映的污染程度 2.1.1广州北校区实测数据和API反映的污染程 度在广州市多个环境自动监测点中,根据自动监 测点与实际监测点所在区域,与主干道的距离和环 境大致相同的原则,我们选择了吉祥路监测点公布 的API为分析比较对象.表1是各监测日实测的污 染物指标浓度和对应当日公布的API值. 从表l中可以看出,各实测指标的总体变化趋 势和自动监测相应API值的变化趋势相似,但so2 相对于N02,PM10则与公布API相符程度较低,且在 相近的日期内变化幅度较其他的两个指标明显. 2.1.2珠海枝区实际监测数据和API反映的污染 程度由于珠海的环境监测公布的只有全市和各个 监测点全天总的API,所以我们选择了全市总API 进行比较. 表1中山大学广州北校区实测数据和对应的 自动监测点API 表2中山大学珠海校区实测数据的换算值 与公布的API的比较 从表2中可以看出,各监测指标和全市API的 变化趋势相似,且相近的日期内各数值较稳定,各实 测数据水平基本上都小于国家二级标准水平. 2.2实际监测数据和API相关性的分析 2.2.1广州实际监测数据和API相关性分析将 表3的各指标实测数据换算API与公布AP1分别进 行相关分析,结果No2r=0.91,P<0.01,S02r= 0.18,P>0+05,PM】0r=0.081,P>0.05.表明仅 N02指标实测数据与公布的API有很好的相关性, 而so2,PMl0换算API和公布的API均没有相关性. 表3广州实测数据换算API和公布的API数据 2.2.2珠海实际监测数据和API相关性分析珠 ? l8?华南预防医学2OO6年4月第32卷箜塑些』!?!:三:: 海的环境监测公布的是全市和各个监测点的总的全 天的API.将表4的实测API与公布API进行相关 分析,结果实测API与公布APIr=0.89,P>O.05. 表明在珠海实测API和公布的API未见具有统计学 意义的相关性. 表4珠海实测API和公布API值 3讨论 通常API是反映一个城市整体空气质量的指标 之一,在我国已广泛开展.花费大量的资源取得的 数据仅用于向大众公布空气质量的变化趋势是资源 的浪费.为充分体现这些资源的环境社会效应,近 年国内外均有应用公布的API开展健康效应的研 究L3J.本调查的目的就在于观察在城市区域进行的 实际空气监测数据与公布API的符合程度.结果显 示,两组数据的相关性不强,提示在小范围的健康效 应调查中使用API作为暴露参数应慎重.分析其原 因有助于在今后的调查研究中引起注意和借鉴. 3.1实测数据与API反映空气污染程度 本次监测的目的在于观察实际空气监测数据与 公布API的相关性,衡量自动连续监测数据与拟调 查区的实测数据在反映暴露强度时的差异.广州市 吉祥路连续监测点公布的API,因其与实测点在与 东风路的距离,车流量和周围环境相似,且两个点之 间的距离较短.调查观察到实测空气污染数据和 API变化趋势相似.各污染物中除PM10外,其他的 两个指标的实测值均超过二级空气质量标准水平, 其中以so2最为明显,且前后变化幅度较大.同样 在珠海市,各空气污染指标在程度上和公布的API 变化趋势相似,且各实测数据水平均低于二级空气 质量标准水平. 对广州和珠海的空气质量进行总体比较发现: 无论从实测值还是从公布的API来看,珠海的污染 程度明显低于广州.这正符合本次调查希望在一个 污染程度相对严重的地区与污染程度相对轻的地区 进行比较的目的,以观察在不同污染程度时实测数 据与公布API相关程度的大小. 3.2实际监测数据和API相关性的分析 相关分析结果表明,在广州在监测点的实 际测量值与当日公布的API值之间有很好的相关. 究其原因,是因为NO2主要源于交通污染,而这正 是广州市目前的空气污染特征之一.so2在广州实 测浓度偏高,而公布的SO2空气污染指数并不高,也 可能是手工监测与自动监测的差别所在.分析除 N02以外,其他指标无论是在广州还是珠海,实测值 换算的API和公布的API均未见有统计学意义的相 关性.另一方面,实测换算的API值明显高于公布 的API值.这表示实测数据估计的污染暴露程度要 较用API数据估计的暴露程度高.在污染特征上从 两地的数据可以看出,实测得出的主要污染物和 API反映的也是不一致的. 影响实测数据与API相关性的因素包括:监测 点的位置和高度,自动监测的采样口可距地面超过 10m,实际监测一般距地面高度1.5m左右.而采 样高度的差别显然会影响监测结果.自动监测点与 实测点间的距离是另一主要因素,本次调查实际监 测的区域距自动监测点均有约两公里的直线距离, 同时与主污染源(交通污染的线源)的距离也很大程 度影响着监测浓度.这一因素通常取决于拟开展健 康效应的区域,选就近的连续监测点数据固然有道 理,但人为的将某个监测点划分或合并也有不合理之 处,如未考虑区域问立体建筑和空地面积等.这些都 可以是两组数据相关性差的原因,也是今后在类似的 调查研究中重点要解决的监测点区域划分问题. 3.3实测数据的影响因素分析 本次调查是采用连续读数的仪器监测法.污染 较重的广州大多数据高于或接近二级空气质量标 准,而珠海则基本上低于二级空气质量标准.用仪 器检测时,当被测指标低于仪器的最低检出限,就会 出现负值,对实测结果的均值有较大的影响. 降雨是不可忽视的一项影响因素.下雨后空气 中的NO2,SO2浓度因被雨水洗涤而明显下降,PM10 同样会因此而下降HJ.同样由于风对空气中污染物 有稀释作用,监测浓度也会相应下降,在珠海监测期 间风速较大,是当地污染物浓度较低的原因之一. 综上所述,本次调查实际监测与环保部门公布 的空气污染指数进行比较,无论是污染程度较重的 地区还是较轻的地区,空气质量指标的实测值与连 续监测的API值的相关性并非一致.而在时间系列 研究中,如呼吸系统疾病就诊率与空气污染种类和 程度间的关系往往是借助分析API来实现的.调查 结果显示应用这类数据时应慎重,如何取利去弊,充 分发挥连续监测的优点,又真实反映人群实际暴露 还有待以后的进一步深入研究. (下转第22页) ? 22?华南预防医学2006年旦箜丝鲞箜塑』::丝:: 出版社.2OOO.178—188 [2]赵一鸣.噪声个体计量仪的工作原理及其在噪声暴露评价中 的作用[J].中华预防医学杂志,2O0O,7(4):238—24O. [3]成小如.两种测量方法评价稳态噪声暴露与高频听力损伤的 剂量一反应关系[J].中国工业医学杂志.2001,10(5):263— 265. [4]赵一鸣.噪声累积暴露研究的进展[J].中华劳动卫生职业病 杂志,1998,4(2):123—124. [5]愈忠敏,陆瑞元,余延山.生产性噪声对工人心电图的影响 [J].化工劳动保护(工业卫生与职业病分册),1998.19:255— 256. [6]马永志.布机噪声对女工血压和心电图影响的调查[J].工业 卫生与职业病.2001,27(5):296—297. [7]杨福龙.陈丽琼.某电厂噪声作业工人的血压和心电图的调查 分析[J].现代中西医结合杂志,2001,10(20):2O07. [8]For#R,zoeiA,VanasiaA,eta1.Occupationalnoiseextm~and 479. bloodpx~s[J].JHypertem,1994,12(4):475— f91SdeekiL.Effect0fimpulsevibrationandnoiseonVo~rlotol”function ofperiphe~bloodvesselsamongpneumaticforgeh~llllnleroperators [J].CamEurJPublicHealth.1995,3(Supp1):$88一$89. [10]苏先明.电力工业噪声与听力保护[M].北京:中国电力企业 联合会会员部出版社,2OOO.32—33. [11]赵一鸣,张书珍,刘和平,等.稳态噪声暴露与高血压剂量一反 应关系的人群研究[J].职业卫生与应急救援,1995,13: l1—13. [12]赵一呜.听力对噪声的易感性在噪声所致高血压中的作用[J]. 中华劳动卫生职业病杂志,2OO2,22(2):128—130. [13]黑金贵.钢铁冶金工厂职业性噪声与高血压的流行病学研究 [J].中华劳动卫生职业病杂志,2001,19(2):121—123. 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