濟(jì)寧市2014-2017年空氣質(zhì)量分析*

劉思彤 張明月 張啟明 梁巖冉 王文軍 張 璟△

(1濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院護(hù)理學(xué)院；2濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院；3濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院，濟(jì)寧272067)

大氣污染作為我國(guó)的主要環(huán)境污染因素之一，其對(duì)人體健康尤其是呼吸系統(tǒng)和心血管疾病有著顯著的影響[1]。不同國(guó)家或地區(qū)的大氣污染特征與當(dāng)?shù)啬茉聪M(fèi)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。隨著霧霾逐漸成為全球現(xiàn)象，大氣污染問題越來越成為國(guó)際社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)環(huán)境問題。2016 年第二屆聯(lián)合國(guó)環(huán)境大會(huì)的報(bào)告指出，環(huán)境惡化可以導(dǎo)致人們過早死亡，全球 1/4 的死亡人數(shù)與環(huán)境污染有關(guān)，每年世界各地由于空氣污染引起的死亡人數(shù)達(dá)到 700 萬人，大氣污染已成為全球范圍內(nèi)對(duì)人類健康威脅最大的環(huán)境問題，采取行動(dòng)改善大氣質(zhì)量迫在眉睫[2]。近年來我國(guó)多次爆發(fā)大面積霧霾事件，引起政府的高度重視和社會(huì)的密切關(guān)注。國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行的大量研究也顯示，大氣污染造成的經(jīng)濟(jì)損失數(shù)額龐大[3-8]。

為了解2014-2017年濟(jì)寧市空氣質(zhì)量狀況及主要大氣污染物濃度的變化趨勢(shì)，我們對(duì)逐日大氣污染物數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為城市大氣污染治理和進(jìn)一步研究大氣污染對(duì)人群健康的影響提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究地區(qū)

濟(jì)寧市位于山東省西南部，面積1.1萬平方公里，礦產(chǎn)資源豐富，是山東省重要的煤炭能源基地和農(nóng)副產(chǎn)品生產(chǎn)基地。2017年地區(qū)國(guó)民生產(chǎn)總值4650.6億元，常住人口835萬人，人口密度759人/平方公里。

1.2 大氣污染監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來源

通過中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)部環(huán)境空氣質(zhì)量實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)，收集濟(jì)寧市2014年1月1日-2017年12月31日大氣污染物數(shù)據(jù)，包括每日PM2.5、PM10、SO2、NO2及CO 的24h平均濃度，O3日最大8h平均濃度及空氣質(zhì)量指數(shù)(air quality index，AQI)。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.3.1大氣污染物濃度評(píng)價(jià) 根據(jù)我國(guó)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)[9]中的二類區(qū)域濃度限值，對(duì)各大氣污染物濃度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.3.2月空氣質(zhì)量指數(shù) 參照《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定(試行)》(HJ633-2012A)[10]，計(jì)算濟(jì)寧市2014年1月-2017年12月逐月空氣質(zhì)量綜合指數(shù)(air quality composite index，CAQI)。以每月PM2.5、PM10、SO2、NO224h平均濃度的均值，CO 24h平均濃度的第95百分位濃度，O3日最大8h平均濃度的第90百分位濃度，計(jì)算每月各污染物對(duì)應(yīng)的空氣質(zhì)量分指數(shù)(individual air quality index，IAQI)，以最大IAQI為當(dāng)月CAQI，IAQI最大的污染物為當(dāng)月首要污染物。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用Excel 2016建立濟(jì)寧市大氣污染物逐日數(shù)據(jù)庫(kù)，SPSS19.0完成所有資料的整理分析。

2 結(jié)果

2.1 濟(jì)寧市2014-2017年AQI分布狀況

2.1.1濟(jì)寧市2014-2017年日AQI分布狀況 結(jié)果顯示，2014-2017年濟(jì)寧市AQI以良為主，共665d(45.5%)；其次為輕度污染，495d(33.9%)。2014-2017年每年空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良的天數(shù)依次為120d、163d、206d和212d。詳見表1。

表1 2014-2017年濟(jì)寧市不同空氣質(zhì)量a指數(shù)類別分布(d/%)

2.1.2濟(jì)寧市2014-2017年月AQI分布狀況 2014-2017年濟(jì)寧市月CAQI范圍為67～202，首要污染物主要為PM2.5和O3。冬季的首要污染物為PM2.5，對(duì)應(yīng)CAQI以1月和12月最高；夏季首要污染物為O3，以6月份最高。詳見表2。

表2 2014-2017年濟(jì)寧市空氣質(zhì)量綜合指數(shù)及首要污染物月份分布

2.2 濟(jì)寧市大氣污染物濃度變化趨勢(shì)分析

2.2.1濟(jì)寧市大氣污染物年平均濃度分布 2014-2017年，濟(jì)寧市大氣污染物除O3外，PM2.5、PM10、 SO2、NO2和CO的年平均濃度基本呈逐年下降趨勢(shì)。其中PM2.5、PM10、 SO2和NO2的下降趨勢(shì)呈線性或近似線性，其年降低率分別為13.5%、10.0%、28.2%和4.2%。CO濃度在2015年最高，后逐年下降，2015-2017年年平均降低率為9.6%。O3濃度在 2014-2016年亦呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；但2017年其年平均濃度較2016年升高14.8%。6種大氣污染物年平均濃度變化趨勢(shì)見圖1。

2.2.2濟(jì)寧市大氣污染物月平均濃度變化趨勢(shì) 濟(jì)寧市大氣污染物濃度呈現(xiàn)明顯的季節(jié)變化趨勢(shì)。其中，PM2.5月平均濃度為31～152μg/m3，最高值出現(xiàn)在2014年1月，最低值出現(xiàn)在2017年6月；PM10月平均濃度為63～260μg/m3，最高值出現(xiàn)在2014年1月，最低值出現(xiàn)在2016年8月；SO2月平均濃度為15～132μg/m3，最高值出現(xiàn)在2014年1月，最低值出現(xiàn)在2017年7月；NO2月平均濃度為19～66μg/m3，最高值出現(xiàn)在2015年12月，最低值出現(xiàn)在2016年7月；CO月平均濃度范圍為0.8～1.9μg/m3，最高值出現(xiàn)在2017年1月，最低值出現(xiàn)在2016年7月、2017年5月和6月。PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO的月平均濃度均表現(xiàn)為冬季較高，夏季較低的趨勢(shì)。O3月平均濃度為32～201μg/m3，最高值出現(xiàn)在2017年6月，最低值出現(xiàn)在2015年12月，其具有冬季濃度低，夏季濃度較高的特點(diǎn)。見圖2。

圖1 2014-2017年濟(jì)寧市大氣污染物年平均濃度變化趨勢(shì)

圖2 濟(jì)寧市2014-2017年大氣污染物月平均濃度變化趨勢(shì)圖

3 討論

濟(jì)寧市位于山東省西南部，地貌以平原洼地為主，屬于暖溫帶季風(fēng)季候，四季分明，夏季多偏南風(fēng)，冬季多偏北風(fēng)。礦產(chǎn)資源尤其以煤儲(chǔ)量最豐富，是全國(guó)重點(diǎn)開發(fā)的八大煤炭基地之一，亦是山東省六大工業(yè)城市之一。歷年來，濟(jì)寧市的大氣污染問題較為嚴(yán)重，曾多次爆發(fā)霧霾事件，2012年國(guó)內(nèi)城市空氣污染指數(shù)排行榜中，濟(jì)寧排第四位，空氣污染程度僅次于烏魯木齊、蘭州和延安。近年來，濟(jì)寧市政府采取系列措施推進(jìn)大氣污染綜合治理，2016 年 8月 31 日第十六屆人民代表大會(huì)通過了《濟(jì)寧市大氣污染防治條例》，是濟(jì)寧市首部實(shí)體性環(huán)境保護(hù)地方法規(guī)；開發(fā)了濟(jì)寧市空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)和重污染應(yīng)急管理評(píng)估系統(tǒng)，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)和化工園區(qū)建立空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站126個(gè)；對(duì)全市49家煤礦安設(shè)防風(fēng)抑塵網(wǎng)，關(guān)停污染嚴(yán)重的經(jīng)營(yíng)性儲(chǔ)煤場(chǎng)和混凝土生產(chǎn)企業(yè)700余家；推廣使用清潔煤，完成燃煤機(jī)組的超低排放改造和對(duì)燃煤小鍋爐進(jìn)行取締或清潔能源改造等，空氣質(zhì)量不斷提升，2017年大氣環(huán)境質(zhì)量改善居山東省第一位。

本文結(jié)果顯示，2014-2017年濟(jì)寧市空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良的天數(shù)分別為120d、163d、206d和212d，“藍(lán)天白云，繁星閃爍”天數(shù)逐年增加。冬季仍是濟(jì)寧市空氣質(zhì)量最差的季節(jié)，2014-2017年濟(jì)寧市有18d為空氣質(zhì)量嚴(yán)重污染，其中12d發(fā)生在1月和12月。PM2.5是冬季的主要污染物，主要來源于煤炭燃燒，工業(yè)生產(chǎn)、機(jī)動(dòng)車尾氣和揚(yáng)塵[11]。濟(jì)寧市主要大氣污染物濃度均呈現(xiàn)明顯的季節(jié)趨勢(shì)，PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO以冬季濃度最高，春秋季次之，夏季濃度最低，主要與冬季采暖燃煤量增加，氣溫降低導(dǎo)致的汽車尾氣排放增加，而地面逆溫不利于大氣污染物擴(kuò)散有關(guān)。O3是夏季的主要大氣污染物，由空氣中的氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物在高溫、光照條件下通過光化學(xué)反應(yīng)生成。由于夏季氣溫較高，太陽輻射強(qiáng)，易導(dǎo)致O3濃度較高。

近年來，濟(jì)寧市主要大氣污染物，除O3外，均呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)。年降低率最高的是SO2(28.2%),有研究對(duì)全世界100多個(gè)大城市空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，顯示SO2在全世界均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)[12-13]；我國(guó)自2000年以來，也采取一系列措施，如新建火力發(fā)電廠需安裝煙氣脫硫脫硝裝置；增加洗煤降硫等，降低SO2的大氣排放，2005-2010年我國(guó)SO2排放量降低14.29%[14]。PM2.5、PM10和NO2的年降低率分別為13.5%、10.0%和4.2%

綜上所述，本文對(duì)2014-2017年濟(jì)寧市主要大氣污染物的變化趨勢(shì)進(jìn)行了分析,結(jié)果顯示濟(jì)寧地區(qū)空氣質(zhì)量狀況逐年好轉(zhuǎn)。相關(guān)部門可根據(jù)大氣污染物的季節(jié)分布特點(diǎn)，結(jié)合地區(qū)工業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制定合理有效的防治措施，守護(hù)藍(lán)天白云。