宿州市空氣質(zhì)量變化趨勢及主要影響因素分析

摘要：本文以《宿州市環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》（2013-2015年）公布的數(shù)據(jù)為研究對象，詳細(xì)分析了全市空氣質(zhì)量年際變化和影響因素，為相關(guān)部門下一步采取有效措施提供參考。

關(guān)鍵詞：空氣質(zhì)量變化；主要影響因素；趨勢

中圖分類號(hào)：X-651 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2017）04-0032-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.014

Abstract： This paper analyzes the interannual variation of air quality and its influencing factors in detail in the data released by Suzhou Environmental Quality Bulletin （2013-2015）， and provides reference for the next step to take effective measures.

Key words： Air quality change； Main influencing factors； Trend

隨著工業(yè)化、城市化進(jìn)程的加快，城市環(huán)境污染問題日益受到社會(huì)各界的普遍關(guān)注，尤其是城市大氣環(huán)境污染，已經(jīng)成為我國最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一[1]，不僅是重要的環(huán)境問題，甚至是重大的民生問題。目前，物元分析、層次分析、主成分分析、模糊綜合評價(jià)以及空氣污染指數(shù)等方法，在城市大氣環(huán)境質(zhì)量管理方面應(yīng)用較為廣泛。對城市大氣環(huán)境質(zhì)量的預(yù)測多集中在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性運(yùn)算以及灰色系統(tǒng)等方面，各種方法各具優(yōu)勢，在應(yīng)用中相互結(jié)合和補(bǔ)充，提升了城市大氣環(huán)境預(yù)測的精度。

城市大氣環(huán)境質(zhì)量主要受到自然因素和人類活動(dòng)影響，對城市大氣環(huán)境進(jìn)行整體分析能夠能夠幫助人們掌握城市大氣環(huán)境變化特點(diǎn)，及時(shí)采取有效措施予以防治具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。由于獲取的城市大氣環(huán)境數(shù)據(jù)不完全，本文采取灰色理論分析宿州市空氣質(zhì)量的關(guān)鍵影響因子，為全市大氣污染總量控制和削減提供參考依據(jù)。

1 分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

根據(jù)國務(wù)院2013年發(fā)布的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》的相關(guān)規(guī)定，本文采用了宿州市環(huán)保局發(fā)布的《宿州市環(huán)境質(zhì)量公報(bào)》（2013-2015年）中SO2、NO2、PM10、PM2.5四個(gè)指標(biāo)的年平均值以及空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率作為主要分析對象。

1.2 空氣質(zhì)量評價(jià)

本文采用了灰色聚類法進(jìn)行空氣質(zhì)量評價(jià)，選2013-2015年為聚類對象，SO2、NO2、PM10、PM2.5四個(gè)指標(biāo)為聚類指標(biāo)，根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）規(guī)定，將空氣質(zhì)量分為2個(gè)灰類，對聚類指標(biāo)進(jìn)行無量綱處理后進(jìn)行聚類分析

1.3 影響因子分析

分別將SO2、NO2、PM10、PM2.5四個(gè)指標(biāo)年平均值以及年空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率作為參考序列X0，各影響因素序列為Xi，然后將參考序列呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的影響因素序列進(jìn)行倒數(shù)化算子變換，記為XiD，參考序列與影響因素序列在k時(shí)刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)為ε（k），則第i列相關(guān)因素的關(guān)聯(lián)度（Ri）為：

2 結(jié)果分析

2.1 空氣質(zhì)量年際變化評價(jià)

根據(jù)宿州市歷年（2013年-2015年）大氣主要污染物濃度變化來看，宿州市空氣質(zhì)量整體呈現(xiàn)上升趨勢。2013-2014年，全市空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)逐年增加，從2013年的334天上升到2014年的351天，全年優(yōu)良率由91.5%提升到了96.2%，增加了4.7個(gè)百分點(diǎn)。但，2015年的空氣優(yōu)良天數(shù)較上一年有了大幅度減少，從351天下降到了266天，優(yōu)良率由96.2%下降到了72.9%，下滑幅度較大。三年來，全市空氣主要污染物SO2、NO2、PM10、PM2.5四個(gè)指標(biāo)的年均濃度均呈現(xiàn)逐年下降趨勢。2015年，城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量不符合國家環(huán)境空氣質(zhì)量 （GB 3095-2012）II級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，污染天數(shù)為99天，首要的污染物為細(xì)顆粒物（PM2.5），市區(qū)空氣質(zhì)量指數(shù)均值為88.4，空氣質(zhì)量一般，主要污染時(shí)間集中在1月下旬、2月中旬、6月中旬、10月中旬、11月上旬、12月下旬，首要污染物為細(xì)顆粒物（PM2.5）。SO2年均值和日均值均達(dá)到了國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；NO2、PM10、PM2.5年均值為國家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095-2012）》）。

采用灰色聚類法評價(jià)宿州市空氣質(zhì)量。每年聚類系數(shù)最大的灰類即為當(dāng)年空氣質(zhì)量的類別。結(jié)果顯示，2013年、2014年全市空氣質(zhì)量為二類，2015年時(shí)二類和三類聚類系數(shù)持平。反映出當(dāng)前全市城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量整體不容樂觀，較2013、2014年均有不同程度的加重現(xiàn)象。由聚類系數(shù)的趨勢可以看出，宿州市的空氣質(zhì)量在持續(xù)向好方向發(fā)展，但在2015年、2016年空氣質(zhì)量污染有了明顯加重趨勢。（2016年的全市優(yōu)良率為62.6%，較2015年下降了10.3個(gè)百分點(diǎn)，污染天數(shù)為137天，增加了38天），離國家二級(jí)環(huán)境空氣標(biāo)準(zhǔn)有一定差距，全市大氣的主要污染物為細(xì)顆粒物和可吸入顆粒物。

2.2 影響因素分析

2.2.1 環(huán)境空氣季節(jié)變化

宿州市屬于北亞熱帶季風(fēng)氣候和溫暖帶季風(fēng)氣候過渡區(qū)，屬溫暖帶半濕潤以后，年降水量774-895毫米，四季氣候變化大，冬季時(shí)間長，每年梅雨期持續(xù)時(shí)間長，因此，每年的5月開始至9月份，城區(qū)污染物濃度明顯下降。而春冬兩季氣候干燥、晝夜溫差較大，容易形成逆溫和大霧等氣象，這些因素不利于空氣中的污染物擴(kuò)散，因此，在每年的1月、2月、11月和12月城區(qū)的污染物濃度明顯要高于其他月份。春季風(fēng)速較大，地面揚(yáng)塵會(huì)增加空氣中的可吸入顆粒物濃度，具體來說，可吸入顆粒物，冬春季要明顯高于夏秋兩季；二氧化硫冬季最高，夏季最低，春秋兩季次之。二氧化氮冬季最高、夏季最低，春秋兩季基本持平。

2.2.2 大氣污染物特征

“大氣十條”頒布實(shí)施后，宿州市加大了全市大氣環(huán)境監(jiān)測和整治工作。2013年、2014年，大氣首要污染物均為可吸入顆粒物，2013年較上一年上升了38.2%，2014年則在2013年基礎(chǔ)上下降了10.6%，2013-2014年全市二氧化硫、二氧化氮的年均值均呈現(xiàn)下降趨勢，全市無酸雨。2015-2016年，全市大氣首要污染物分別為細(xì)顆粒物、細(xì)顆粒物和可吸入顆粒物。二氧化硫、二氧化氮的年均值均呈現(xiàn)持平或下降趨勢，2016年的天氣優(yōu)良率較2015年有了較大幅度下滑，距達(dá)到國家二級(jí)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)尚有差距。全市大氣污染形勢不容樂觀。全市二氧化硫、二氧化氮的年均值均繼續(xù)呈現(xiàn)下降趨勢。2016年市區(qū)空氣質(zhì)量指數(shù)均值較2015年增加了0.7，為99.1，屬空氣質(zhì)量一般。

2.3 環(huán)境空氣影響因素

2.3.1 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整

從國外先進(jìn)國家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)來看，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整是減少經(jīng)濟(jì)增長過程中能源、資源消耗同步增長的關(guān)鍵性措施，也是改善環(huán)境空氣質(zhì)量的重要途徑。宿州市作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大市，第一產(chǎn)業(yè)比重大，非農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對滯后[2]。全市“三產(chǎn)”結(jié)構(gòu)比從2013年的24.8：42.0：33.2發(fā)展為19.2：38.0：42.8（2016年），全市第一二產(chǎn)業(yè)的比重均呈現(xiàn)了下降區(qū)域，第三產(chǎn)業(yè)占比增幅加快。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由能耗高、污染重的工業(yè)產(chǎn)業(yè)為主轉(zhuǎn)變?yōu)槟芎牡?、污染輕的第三產(chǎn)業(yè)為主。但全市的機(jī)動(dòng)車保有量、市政建設(shè)、建筑業(yè)等快速增長，導(dǎo)致的汽車尾氣和揚(yáng)塵等加劇了空氣大氣污染。

2.3.2 節(jié)能減排及重點(diǎn)污染源的綜合整治初見成效

近年來，宿州市全面加大推進(jìn)節(jié)能降耗工作。根據(jù)宿州市公布的《2016年規(guī)上工業(yè)能源消費(fèi)情況分析》來看，首先是能源消費(fèi)量增速回落，2016年全市1294家規(guī)上工業(yè)企業(yè)綜合能源消費(fèi)347.3萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，較2015年下降了0.1%，重工業(yè)能占全部工業(yè)用能的比重高達(dá)80.3%，其用能總量增速持續(xù)下降是規(guī)上工業(yè)綜合能源消費(fèi)量增速持續(xù)回落的直接原因。能源消費(fèi)品結(jié)構(gòu)優(yōu)化，全市能源消費(fèi)品種中，原煤消費(fèi)量占比74.2%，比2015年下降了5.5%，規(guī)上工業(yè)用電消費(fèi)量占比14.6%，較2015年提升了1.2%，這兩項(xiàng)能源消費(fèi)比重結(jié)構(gòu)的一降一升，促進(jìn)了全市能源消費(fèi)品種結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化。

2.3.3 機(jī)動(dòng)車尾氣的控制

近年來，隨著全市經(jīng)濟(jì)的快速增長和市民收入的不斷增加，市民的購買力不斷增強(qiáng)，全市的機(jī)動(dòng)車保有量也呈現(xiàn)出較大幅度的增長勢頭，以汽車為例，2016年末全市民用汽車擁有量25.13萬輛，較2015年增長了16.8%。近年來，宿州市加大了市區(qū)機(jī)動(dòng)車尾氣治理，對高排放機(jī)動(dòng)車進(jìn)行專項(xiàng)整治，并對防治機(jī)動(dòng)車污染作出了具體安排和部署，開展機(jī)動(dòng)車尾氣遙感監(jiān)測，推動(dòng)了空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測站的升級(jí)改造。

2.3.4 其他

細(xì)顆粒物、可吸入顆粒物是宿州市當(dāng)前空氣環(huán)境污染中的首要污染物。這兩種污染物來源復(fù)雜，除了燃煤、工業(yè)廢氣的有組織排放源外，還有來自機(jī)動(dòng)車的尾氣、市政建設(shè)施工、土壤風(fēng)沙的二次揚(yáng)塵等組織排放源。近年來，宿州擴(kuò)大了工業(yè)污染源煙塵的控制區(qū)建設(shè)范圍，加大了環(huán)境監(jiān)管力度，有效控制工業(yè)源煙氣排放，加快推進(jìn)全市煤氣等清潔能源的使用，以及城市綠化建設(shè)，在一定程度上降低了可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物濃度的增加[3]。

3 結(jié)論

（1）近年來宿州市大氣環(huán)境整治做了許多工作，但大氣環(huán)境質(zhì)量距達(dá)到國家二級(jí)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)尚有差距，2016年，全年天氣優(yōu)良率為62.6%，有137天屬于污染天數(shù)。從年際變化顯示細(xì)顆粒物和可吸入顆粒物成為宿州市環(huán)境空氣中的首要污染物，但濃度呈現(xiàn)下降趨勢。二氧化硫、二氧化氮年均濃度均呈現(xiàn)下降趨勢，空氣污染處于由燃煤型向機(jī)動(dòng)車尾氣轉(zhuǎn)變的過程，表現(xiàn)出了復(fù)合污染的特征。

（2）空氣污染源增加與環(huán)境空氣保護(hù)措施的相互作用推動(dòng)了宿州市近年來的主要變化趨勢。一方面，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化、重點(diǎn)污染源整治、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔能源的推廣使用和機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)的提高等都對市區(qū)大氣環(huán)境污染起到了很好的抑制作用。但另一方面，全市高耗能工業(yè)能耗占比居高不下，其中，電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)，化學(xué)原料和化學(xué)制品制造、黑色金屬冶煉和壓延等占全部規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值比重為21.3%，綜合能耗占全部規(guī)上能耗68.7%。高耗能行業(yè)以占比不到三成的產(chǎn)值消耗了近七成的能耗[4]。

（3）近年來可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物等成為首要污染物，雖然全市管理部門已經(jīng)作出了巨大努力，采取了一系列舉措，出臺(tái)了《宿州市大氣污染防治實(shí)施細(xì)則》《宿州市大氣污染專項(xiàng)整治工作行動(dòng)方案》等，但整體形勢不容樂觀，對空氣中的主要污染物來源、形成機(jī)理、控制對策等研究還有待進(jìn)一步強(qiáng)化。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：季心紅（1969-），女，大專，工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測。