秦皇島市空氣質量指數AQI現(xiàn)狀分析

馮建社，張 婷，張明月，田靜毅

（1. 秦皇島市環(huán)境保護監(jiān)測站，河北 秦皇島 066000；2. 東北大學，遼寧 沈陽 110000；3. 東北大學秦皇島分校，河北 秦皇島 066004）

秦皇島市空氣質量指數AQI現(xiàn)狀分析

馮建社1，張 婷2，張明月2，田靜毅3

（1. 秦皇島市環(huán)境保護監(jiān)測站，河北 秦皇島 066000；2. 東北大學，遼寧 沈陽 110000；3. 東北大學秦皇島分校，河北 秦皇島 066004）

通過對秦皇島市2012—2013年的空氣質量對比分析，得出2013年空氣質量優(yōu)良率明顯下降，由2012年的96.5%下降到59.4%，其中，1月份空氣污染最為嚴重，其次是8月份。秦皇島市出現(xiàn)頻率較高的前三個首要污染物分別為PM10、PM2.5、O3。提高秦皇島市的空氣質量應著重控制顆粒物和臭氧的排放及形成，更需注重1月份和8月份的空氣質量狀況。建議通過對重污染企業(yè)限排、機動車限行以及增加道路灑水次數等方法提高秦皇島市的空氣質量。

空氣質量；AQI；空氣質量等級；首要污染物；優(yōu)良率；統(tǒng)計分析

1 秦皇島市空氣質量指數現(xiàn)狀分析

我國2012年2月29日公布了分期實施《環(huán)境空氣質量標準》（GB 3095－2012）和與其同步實施的環(huán)境空氣質量指數（AQI）技術規(guī)定（試行）（HJ 633－2012）的通知，表明我國對環(huán)境空氣質量的要求更為嚴格，環(huán)境質量評價體系更為健全，逐步與國際標準接軌。采用新標準后，我國各城市的空氣質量均呈現(xiàn)下降趨勢[1-4]，諸如：蘇州市區(qū)的2012年1～10月份的空氣質量若按API標準評價空氣質量優(yōu)良率達到93.8%，若按AQI標準評價，優(yōu)良率將降為84.3%[1]；昆明市用API評價時，空氣質量優(yōu)良率為100%，用AQI評價時，空氣質量優(yōu)良率為91.2%[2]?？諝赓|量優(yōu)良率是指空氣質量為一、二等級的天數占全部天數的百分比，空氣質量的等級劃分依據API和AQI的數值[5-8]。秦皇島市是全國首批的14個沿海開放城市之一，國務院批準的全國甲級旅游城市，然而，自2013年1月開始執(zhí)行新的標準后，空氣質量優(yōu)良率由每年的95%以上下降到60%，可見秦皇島市的空氣質量也嚴重下降。用AQI來評價空氣質量比API更為嚴格，參與評價的污染物種類更多，更貼近于人們的真實感受[9]。

筆者分析秦皇島市2012—2013年的空氣質量相關數據，對比API和AQI評價方法對秦皇島市空氣質量的影響，對2013年的數據進行詳細分析得出相關的結論。

1.1 秦皇島市2012—2013年空氣質量變化特征

秦皇島市2012年的空氣質量采用空氣污染指數（API）來評價，2013年1月1日起采用空氣質量指數（AQI）來評價空氣質量。將兩年的數據逐日作對比分析得到圖1；將2012年的API數據按照AQI的空氣質量級別進行劃分，對兩年的各級天數進行分析得到圖2～圖4。

由圖1可以看出：2013年的AQI曲線中大部分點均在2012年之上，2013年100以上的數值明顯高于2012年，且2012年API最大值僅為167，2013年AQI最大值為422，高出約2.5倍。可以看到，2013年全年的空氣質量指數（AQI）明顯高于2012年的空氣污染指數（API）。

圖1 2012與2013空氣質量逐日對比

圖2 2012年空氣質量各等級百分比

圖3 2013年空氣質量各等級百分比

圖4 2012與2013各級空氣質量天數對比

由圖2～圖4中可以看出：兩年的主要空氣質量級別均為二級，但是由68.6%下降到52.6%，2012年的一級天數明顯高于2013年，由27.9%下降到6.8%，三級、四級、五級、六級的天數明顯低于2013年，且2012年空氣質量未出現(xiàn)五級和六級的情況。由此可以看出，秦皇島市2013年的空氣質量明顯差于2012年。

1.2 2013年秦皇島市空氣質量逐月分析

分別統(tǒng)計2013年每月各級空氣質量的天數，依據統(tǒng)計結果作圖對每月進行對比，得出秦皇島市2013年各月的污染狀況和秦皇島市污染狀況的變化情況，具體對比見圖5～圖7。

圖5 2013年各月各級空氣質量天數

圖6 2013年各月三級以上空氣質量天數

圖7 2013年各月空氣污染日天數

從圖5和圖6中可以看出，除8月份外，每月均是二級空氣質量天數最多，8月份三級天數最多，達到50%，六級天氣共有兩天，分別出現(xiàn)在1月份和11月份各一次。1～4月份空氣質量呈現(xiàn)好轉趨勢，由1月份的全年空氣質量最差月逐漸上升到全年空氣質量最好月，5～8月份空氣質量逐漸變差，由空氣質量最好月逐漸降到除1月份之外的最差月，9月份空氣質量突然變好，達到除4月份之外的空氣質量最好月，10～12月份二級空氣質量變化不大，但三級空氣質量天數不斷增加，且在10月和11月份四級空氣質量天數達到全年最大值。5～8月份空氣質量逐漸變差是O3濃度逐漸增加引起的。

圖7由每月空氣質量3級以上的天數相加得到，由圖可以看出：在2013年全年1月份的污染日天數最多，空氣質量最差，4月份污染日天數最少，空氣質量最好；污染日天數大體呈現(xiàn)兩升兩降的趨勢，出現(xiàn)兩個最高點，兩個最低點，1月和8月污染日天數呈現(xiàn)最高點，4月和9月污染日天數呈現(xiàn)最低點。1月份空氣質量最差，8月份次之，但是兩者的首要污染因子不同，1月份為PM2.5，8月份為O3。

2 2013年秦皇島市首要污染物分析

首要污染物是指在AQI大于50時，空氣質量分指數最大的空氣污染物。對2013年逐日的首要污染物進行統(tǒng)計分析，得出各污染物作為首要污染物的百分比，以及對空氣污染貢獻較大的首要污染物的日變化趨勢以及月出現(xiàn)次數，具體情況見圖8～圖10。

圖8 2013年首要污染物組成

圖8中可以看出，2013年全年的首要污染物主要有PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3。顆粒物作為首要污染物的天數占全年70%以上，前三種污染物共占全年的90.9%，SO2、NO2對空氣污染的影響較小，兩者作為首要污染物的天數共占全年的8.7%。所以，改善秦皇島市的空氣質量的重點在于控制顆粒物和臭氧的排放和形成。

圖9 PM10、PM2.5、O3三種污染物的日變化情況

圖10 每月PM2.5、PM10、O3三種污染物作為首要污染物的天數

從圖9和圖10中可以看出：三種首要污染物的變化趨勢均有一定的規(guī)律，1～3月份的首要污染物主要是PM2.5，4～5月份和9～12月份首要污染物主要為PM10，6～8月份的首要污染物主要是O3；O3作為首要污染僅出現(xiàn)在5～9月份，且9月份僅出現(xiàn)一次；PM2.5在4～8月份作為首要污染物出現(xiàn)的次數較少，最高僅為6次；PM10在1～2月份以及6～8月份作為首要污染物出現(xiàn)的次數也較少，最高僅為6次，7月份一次未出現(xiàn)。O3主要是汽車尾氣排放的氮氧化物在高溫、強光照的情況下發(fā)生化學反應產生的[10]。秦皇島作為著名的旅游城市在5～9月份自駕車旅游者逐漸增多，汽車尾氣排放增多，同時溫度較高、光照較強，促使了O3的形成，所以在這幾個月均出現(xiàn)了O3作為首要污染物的情況，且在7月份達到最高值，9月份隨著溫度和光照強度的逐漸減低以及自駕游逐漸減少，O3作為首要污染物日的天數減少到1 d。

3 結論

通過相關的分析可以得到如下結論：

（1）秦皇島市2012和2013年兩年均是二級空氣質量天數最多，但自2013年實行AQI以來，空氣質量優(yōu)良率由2012年的96.5%下降到2013年的59.4%，下降了37.1個百分點，尤其是一級空氣質量由2012年的27.9%下降到2013年的6.8%。

（2）秦皇島市2013年4月份的空氣質量最好，1月份的空氣質量最差。12個月的空氣污染天數的變化大體呈現(xiàn)兩升兩降的趨勢，呈現(xiàn)1月和8月兩個最高點，空氣質量最差，4月和9月兩個最低點，空氣質量最好。

（3）秦皇島市首要污染物出現(xiàn)頻率較多的是PM10、PM2.5、O3，1～3月份的首要污染物主要是PM2.5，4～5月份和9～12月份首要污染物主要為PM10，6～8月份的首要污染物主要是O3。

（4） 提高秦皇島市的空氣質量應著重控制顆粒物和臭氧的排放及形成，更需注重1月份和8月份的空氣質量狀況。

4 提高秦皇島市空氣質量的建議及對策

通過上述分析可以看出：影響秦皇島市空氣質量的主要污染物為顆粒物和臭氧。顆粒物主要來源于燃煤、建筑塵、揚塵、機動車排放、有機物、二次硫酸鹽和硝酸鹽等，臭氧的形成主要是與機動車尾氣的排放有關。針對污染源提出了以下的建議及具體措施：

（1）水泥、鋼鐵、鑄造、石化、化工、電廠、煤儲和煤運等企業(yè)應實時監(jiān)控所排放的污染物是否在可允許排放范圍之內，發(fā)現(xiàn)超標立即找出原因進行整改。

（2）建筑工地設置防風網，對料堆、土堆等易起塵物質采取覆蓋防塵措施，對工地內閑置、裸露三個月以上的空地用密目網覆蓋。

（3）空氣污染嚴重月和旅游旺季5～9月應進行機動車限行，減少汽車尾氣的排放。

（4）空氣污染嚴重月城管部門應增加對城市道路的灑水作業(yè)的頻次，減少揚塵污染。

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（編輯：程 ?。?/p>

表2 2013年12月大連市區(qū)污染天氣情況統(tǒng)計（AQI）

改善空氣質量是一項長期的系統(tǒng)工程，研究結果表明：盡快調整目前大連市以煤炭為主的能源發(fā)展規(guī)劃，出臺控制機動車污染的相關政策，加強對已建成的減排設施的監(jiān)管，并確保達到預期的減排效果，進一步強化與周邊城市間的區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控是遏制空氣污染、切實改善空氣環(huán)境質量的有效途徑。

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（編輯：程 ?。?/p>

Status Analysis on Air Quality Index（AQI）in Qinhuangdao

Feng Jianshe1,Zhang Ting2,Zhang Mingyue2,Tian Jingyi3
（1.Environment Protection Monitor Station of Qinhuangdao,Qinhuangdao Hebei 066000,China；2.Northeastern University,Shenyang Liaoning 110000,China；3.Northeastern University at Qinhuangdao,Qinhuangdao Hebei 066004,China）

Through the analysis on the air quality in Qinhuangdao from 2012 to 2013,it was concluded that the rate of good air quality in 2013 decreased to 59.4%compared to 96.5%in 2012. The air pollution in January was the worst,followed by August.The most frequent primary pollutants were PM10,PM2.5and O3respectively.The emission and formation of particular matter and ozone should be controlled to improve the air quality,especially the air quality of January and August should be paid more attention.Necessary measures should be taken to improve the air quality in Qinhuangdao,such as the limitation of pollution emission,the traffic controls and the increase of the road sprinkler.

air quality；AQI；air quality grade；primary pollutants；the rate of good air quality；statistic analysis

X823

A 文章編號：1008-813X（2014）05-0004-05

10.13358 /j.issn.1008-813x.2014.05.20

2014-06-26

秦皇島市科技局項目《秦皇島空氣重污染與氣象因子分析》（201301B030）

馮建社（1973-），男，河北獻縣人，畢業(yè)于河北大學環(huán)境生物學專業(yè)，高級工程師，主要從事環(huán)境科學研究和環(huán)境監(jiān)測方面的工作。