萬(wàn)州區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)與影響因素分析

周薇

（重慶市萬(wàn)州區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 重慶萬(wàn)州 404000）

萬(wàn)州區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)與影響因素分析

周薇

（重慶市萬(wàn)州區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 重慶萬(wàn)州 404000）

利用萬(wàn)州區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量定點(diǎn)監(jiān)測(cè)資料，研究了萬(wàn)州區(qū)2001～2009年環(huán)境空氣質(zhì)量的變化趨勢(shì)及其影響因素。結(jié)果表明,從年際變化看可吸入顆粒物、二氧化硫有顯著下降趨勢(shì);二氧化氮有下降趨勢(shì),但不顯著。空氣污染源增加的壓力與環(huán)境空氣保護(hù)措施的相互作用是驅(qū)動(dòng)萬(wàn)州區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量近十年變化的主要因素。城建施工、重點(diǎn)污染源的整治、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放是影響萬(wàn)州區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量變化的主要因素。

環(huán)境空氣質(zhì)量；趨勢(shì)分析；影響因素

近年來(lái)，工業(yè)發(fā)展水平迅猛提高，環(huán)境污染物的排放量不斷增加，空氣污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重?？諝馕廴疚：θ祟?lèi)健康，影響植物生長(zhǎng)，降低能見(jiàn)度，給城市居民的生活帶來(lái)嚴(yán)重的不利影響。

萬(wàn)州區(qū)位于重慶市東部，地處三峽庫(kù)區(qū)腹心，長(zhǎng)江中上游結(jié)合部；城區(qū)面積45km2，城市人口56萬(wàn)人。該區(qū)域?qū)賮啛釒駶?rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，其主要?dú)夂蛱卣魇牵憾涸?、夏季多伏旱、秋末初冬多綿雨。年平均氣溫18.0℃，年平均日照時(shí)數(shù)1258.3h，年平均降水量1229.2mm，年平均相對(duì)濕度81%，年平均風(fēng)速0.7m/s。

本文利用萬(wàn)州區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量定點(diǎn)監(jiān)測(cè)資料，探討城市發(fā)展過(guò)程中空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)，并對(duì)這種變化的主要影響因素進(jìn)行了初步的探索分析，為萬(wàn)州區(qū)空氣污染控制提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究方法

1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位

萬(wàn)州城區(qū)共設(shè)置三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)：高筍塘、百安壩和周家壩。三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)連線的走向與本地區(qū)常年主導(dǎo)風(fēng)向基本一致。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文采用的是2001～2009年萬(wàn)州區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站長(zhǎng)期定點(diǎn)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù),以二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）和可吸入顆粒物（PM10）主要項(xiàng)目的各定點(diǎn)之均值進(jìn)行年際和年內(nèi)污染分析，通過(guò)類(lèi)比分析和關(guān)聯(lián)分析等方法探討空氣污染的趨勢(shì)和原因。

1.3 分析方法

采用Daniel的趨勢(shì)檢驗(yàn)的Spearman秩相關(guān)系數(shù)法來(lái)分析萬(wàn)州區(qū)空氣污染物及空氣污染綜合指數(shù)的變化趨勢(shì)和其統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著特征。秩相關(guān)系數(shù)按下式計(jì)算：

式中：rs為秩相關(guān)系數(shù)；n為時(shí)間周期數(shù)；Xi為年均值從小到大排列的序數(shù);Yi為年先后排列序數(shù)。

rs值的正負(fù)分別表示污染的增長(zhǎng)和下降，其絕對(duì)值的大小表示變化的強(qiáng)度。將秩相關(guān)系數(shù)rs的絕對(duì)值同Spearman秩相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)表中的臨界值Wp進(jìn)行比較。如果|rs|≥Wp，則表明變化趨勢(shì)有顯著意義。

根據(jù)萬(wàn)州區(qū)空氣污染物濃度總體變化態(tài)勢(shì),本文用Daniel趨勢(shì)分別檢驗(yàn)分析各污染物九年的總體變化趨勢(shì)。

2 結(jié)果

2.1 環(huán)境空氣年際變化

2.1.1 二氧化硫

2001～2009年環(huán)境空氣中的二氧化硫年均濃度值從0.067 mg/g3下降至0.017mg/g3，除2001年年均值超過(guò)國(guó)家空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其余年份均達(dá)到國(guó)家空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。二氧化硫年均濃度在 2001～2003年降幅較大，2004年和2007年有所上升。Daniel趨勢(shì)檢驗(yàn)表明，2001～2009年萬(wàn)州城區(qū)空氣中二氧化硫年均濃度有顯著下降趨勢(shì)。

2.1.2 二氧化氮

2001～2009年環(huán)境空氣中的二氧化氮年均濃度值在0.027 mg/g3～0.013mg/g3之間，均達(dá)到國(guó)家空氣質(zhì)量一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。9年間二氧化氮年均濃度呈波浪型起伏。Daniel趨勢(shì)檢驗(yàn)表明，2001～2009年萬(wàn)州城區(qū)空氣中二氧化氮年均濃度有不顯著下降趨勢(shì)。

圖1 2001～2009年萬(wàn)州區(qū)環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)結(jié)果變化趨勢(shì)圖

2.1.3 可吸入顆粒物

2001～2009年萬(wàn)州城區(qū)空氣中可吸入顆粒物年均濃度在0.090mg/g3～0.137mg/g3之間。2001～2004年均濃度起伏波動(dòng)，2005年之后濃度基本無(wú)變化。Daniel趨勢(shì)檢驗(yàn)表明，2001～2009年萬(wàn)州城區(qū)空氣中可吸入顆粒物年均濃度有顯著下降趨勢(shì)。

表1 空氣各指標(biāo)Daniel趨勢(shì)檢驗(yàn)分析

3 污染特征及影響因素

3.1 污染特征

年平均綜合污染指數(shù)變化是反映大氣污染及空氣質(zhì)量總體特征的一個(gè)重要指標(biāo)。從圖1可以看出：在2001～2009年間,萬(wàn)州區(qū)綜合污染指數(shù)年平均值在1.61～2.90之間，2001～2009年萬(wàn)州城區(qū)空氣中綜合污染指數(shù)波動(dòng)較大，Daniel趨勢(shì)檢驗(yàn)表明，2001～2009年萬(wàn)州城區(qū)綜合污染指數(shù)呈顯著下降趨勢(shì)，說(shuō)明萬(wàn)州城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量有所改善。

根據(jù)萬(wàn)州區(qū)2001～2009年空氣污染指數(shù)和污染負(fù)荷計(jì)算結(jié)果，可吸入顆粒物污染負(fù)荷比為58.5%，是空氣中的首要污染物，表明萬(wàn)州區(qū)空氣污染以塵污染為主?？晌腩w粒物污染主要是地面揚(yáng)塵、工業(yè)排放、燃煤、二次轉(zhuǎn)化和生物質(zhì)燃燒共同作用的結(jié)果。其中地面揚(yáng)塵的貢獻(xiàn)最為顯著，主要是由于建筑工地、市政施工、裸露土地和道路揚(yáng)塵造成的。

圖2 2001～2009年萬(wàn)州區(qū)綜合污染指數(shù)變化圖

二氧化硫污染負(fù)荷比為25.9%，萬(wàn)州區(qū)二氧化硫的污染負(fù)荷呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。近十年來(lái)，萬(wàn)州區(qū)通過(guò)一系列的工廠搬遷和工業(yè)的重新布局，城區(qū)內(nèi)的工業(yè)企業(yè)數(shù)量逐漸減少。同時(shí)加大了對(duì)工業(yè)燃料的使用要求，逐步降低了燃煤比率，提高燃油和燃?xì)獗嚷?，因此二氧化硫產(chǎn)生量下降比較明顯。

二氧化氮污染負(fù)荷比為15.6%，近幾年二氧化氮的污染負(fù)荷比呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，主要是萬(wàn)州區(qū)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量不斷增加?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著居民生活水平的提高，城區(qū)內(nèi)的機(jī)動(dòng)車(chē)量特別是汽車(chē)量將進(jìn)一步增加，如果繼續(xù)以汽油為主要燃料的話，城區(qū)氮氧化物污染負(fù)荷將進(jìn)一步增大。

圖3 萬(wàn)州區(qū)污染物污染負(fù)荷比例圖

3.2 影響因素

3.2.1 城建施工

萬(wàn)州區(qū)作為三峽移民人口最多的城市，近年來(lái)城市建設(shè)力度加大，由移民遷建施工、房屋拆遷、土地整治、道路市政施工等帶來(lái)的揚(yáng)塵污染問(wèn)題十分突出，已成為影響城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量的首要因素。如2001年大量修建移民新區(qū)，開(kāi)展濱江環(huán)湖路建設(shè)。近年來(lái)道路整治工程和城區(qū)周邊工業(yè)園區(qū)的建設(shè)，使工地產(chǎn)生的揚(yáng)塵居高不下。

3.2.2 重點(diǎn)污染源的整治

近十年來(lái)萬(wàn)州區(qū)加快推進(jìn)新型工業(yè)化進(jìn)程，實(shí)施減排政策、重點(diǎn)污染源整治、清潔能源推廣等一系列措施，對(duì)污染排放超標(biāo)的企業(yè)強(qiáng)制實(shí)行清潔生產(chǎn)審核，對(duì)污染大的企業(yè)實(shí)行限期搬遷等綜合整治措施，對(duì)減輕萬(wàn)州區(qū)空氣污染起了一定作用。實(shí)施重點(diǎn)節(jié)能減排和重點(diǎn)污染源綜合整治工作已取得初步成效,這些措施是驅(qū)動(dòng)萬(wàn)州區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量好轉(zhuǎn)的因素之一。

3.2.3 能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整

在有組織排放中，90%的二氧化硫和80%的顆粒物由燃煤排放。2003年以來(lái)萬(wàn)州區(qū)大力開(kāi)展“藍(lán)天行動(dòng)”，加快了清潔能源替代，積極推動(dòng)城市能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，大力推進(jìn)工業(yè)園區(qū)集中供熱。目前燃煤占全區(qū)能源的比例已經(jīng)低于35%，清潔能源的大力推廣，使得燃燒釋放的污染物濃度大大降低。

3.2.4 機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展好人民生活水平的提高，機(jī)動(dòng)車(chē)保有量不斷增加。2009年萬(wàn)州區(qū)民用汽車(chē)保有量達(dá)到37770輛，比2008年增長(zhǎng)29.1%，汽車(chē)尾氣排放持續(xù)增長(zhǎng)。加上市區(qū)內(nèi)坡多路窄，部分地段大面積施工與車(chē)輛改道，易引起局部交通不暢、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放也有所增加，導(dǎo)致二氧化氮濃度近幾年來(lái)持續(xù)上升。

4 結(jié)語(yǔ)

4.1 近十年來(lái)，萬(wàn)州區(qū)社會(huì)環(huán)境空氣質(zhì)量有所改善,特別是“十一五”實(shí)施了節(jié)能減排和重點(diǎn)源綜合整治等措施以來(lái),萬(wàn)州區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量逐漸好轉(zhuǎn)。環(huán)境空氣中可吸入顆粒物從2005年起出現(xiàn)了下降趨勢(shì)。二氧化硫呈明顯下降趨勢(shì),二氧化氮污染程度不高,但近三年來(lái)呈上升趨勢(shì)。

4.2 萬(wàn)州區(qū)環(huán)境空氣中的首要污染物是可吸入顆粒物，其次是二氧化硫。二氧化氮污染近幾年呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

4.3 空氣污染源增加的壓力與環(huán)境空氣保護(hù)措施的相互作用是驅(qū)動(dòng)萬(wàn)州區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量近十年變化的主要因素。城建施工、重點(diǎn)污染源的整治、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放是萬(wàn)州區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量變化的主要影響因素。

[1]唐燕秋,陳佳,熊強(qiáng),張可.重慶市多年空氣污染指數(shù)分析及大氣污染控制對(duì)策[J].四川環(huán)境,2005,24(6)∶80-98.

[2]楊志,陳靜,李軍,等.武昌區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)及治理對(duì)策[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2010,35(3)∶35-37.