2018～2019年中衛(wèi)市城市空氣質(zhì)量現(xiàn)狀分析

吳元雄，孟 杰

(1.中衛(wèi)市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，寧夏 中衛(wèi) 755000；2.中寧縣生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，寧夏 中衛(wèi) 755100)

0 引言

隨著社會的發(fā)展，大氣污染物對大氣環(huán)境、人體健康等的影響日益突出[1-3]。近年來，我國不斷加強(qiáng)大氣污染物對環(huán)境空氣質(zhì)量影響的研究[4-11]，為我國大氣污染防治提供理論保障，環(huán)境空氣質(zhì)量穩(wěn)步改善。中衛(wèi)市地處西北內(nèi)陸，屬中溫干旱區(qū)，具有典型的大陸性氣候和沙漠氣候特點，春暖遲、夏熱短、秋涼早、冬寒長，西北風(fēng)向為主，風(fēng)大沙多，干旱少雨，年均氣溫9～10 ℃，年均降水量約330 mm。本文以2018年和2019年中衛(wèi)市自動監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對不同環(huán)境質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)分析，反映中衛(wèi)市城市環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，造成污染的特征，為全面衡量中衛(wèi)市大氣污染情況和治理提供理論支持。

1 數(shù)據(jù)采集

選取2018年和2019年中衛(wèi)市3個環(huán)境空氣自動監(jiān)測國控站點審核后的小時平均值及日均平均值，詳細(xì)分析了較完整的監(jiān)測數(shù)據(jù)。中衛(wèi)市共有3個監(jiān)測站點(圖1)，分別為沙坡頭區(qū)消防站、環(huán)保局站、官橋站，分布較為合理，能夠真實統(tǒng)計中衛(wèi)市城市空氣質(zhì)量情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 可吸入顆粒物(PM10)

經(jīng)統(tǒng)計，中衛(wèi)市2019年P(guān)M10平均濃度為82 μg/m3，與2018年(102 μg/m3)相比下降19.6%。由圖2可知，PM10高濃度主要集中在11～次年5月，主要原因是該時間段有冬季采暖期和沙塵天氣多發(fā)期共存，其中在11～次年3月，主要受冬季采暖影響，并且靜穩(wěn)、逆溫、高濕等氣象因素多發(fā)，容易導(dǎo)致顆粒物集聚，濃度增大；4～5月為沙塵天氣多發(fā)期，導(dǎo)致PM10平均濃度升高，濃度最高。

2.2 細(xì)顆粒物(PM2.5)

由圖3可知，細(xì)顆粒物(PM2.5)在11～次年5月的月平均濃度均高于35 μg/m3，主要原因與可吸入顆粒物PM10相同。冬季取暖、靜穩(wěn)逆溫高濕氣象天氣對PM2.5造成的影響比PM10的影響更大。主要原因是11～次年3月冬季取暖燃用的散煤排放出來主要以細(xì)顆粒物為主，靜穩(wěn)逆溫、高濕天氣有利于含硝酸鹽、硫酸鹽等細(xì)小顆粒物的生成和二次轉(zhuǎn)化，加上外部輸入性影響，導(dǎo)致PM2.5/PM10大于0.7。每年3～5月，沙塵天氣頻發(fā)，導(dǎo)致中衛(wèi)市PM2.5濃度處于高位。6～9月，植被蔥蘢，山地、田地綠化率高，對顆粒物阻擋、吸附能力強(qiáng)，環(huán)境容量大，顆粒物平均濃度明顯低于其它月份。

2.3 二氧化硫(SO2)

由圖4可知，二氧化硫(SO2)濃度呈現(xiàn)明顯U型規(guī)律性變化，10～次年3月濃度較高，4～9月濃度較低，主要原因是冬季氣溫低，城市采暖燃煤鍋爐和農(nóng)村居民散煤取暖導(dǎo)致燃煤大量燃用，使得SO2排放量增加，濃度升高；隨溫度升高，燃煤消耗量減少，SO2排放量下降，濃度降低。

2.4 二氧化氮(NO2)

由圖5可知，二氧化氮(NO2)濃度呈現(xiàn)規(guī)律性變化，10～次年3月濃度較高，主要原因也是由于冬季氣溫低，城市采暖燃煤鍋爐和農(nóng)村居民散煤取暖導(dǎo)致燃煤大量燃用，二氧化氮排放量增加，濃度升高。

2.5 一氧化碳(CO)

由圖6可知，一氧化碳(CO)呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，10～次年3月濃度較高，較其它月份高20%～40%，主要原因是氣溫較低，城市采暖燃煤鍋爐和農(nóng)村居民取暖，燃煤大量燃用及不完全燃燒導(dǎo)致一氧化碳濃度升高。

2.6 臭氧(O3)

2019年，中衛(wèi)市臭氧(O3)日最大8小時的第90百分位數(shù)濃度為140 μg/m3，與去年同期(132 μg/m3)相比上升6.1%，與全國城市臭氧年度變化趨勢相同，呈倒U型變化。從圖7可知，中衛(wèi)市臭氧(O3)污染時間集中在5～8月，且臭氧(O3)高值時段主要集中在下午1～7點。該時段太陽輻射強(qiáng)，溫度高，揮發(fā)性有機(jī)物揮發(fā)速率加快等因素，有利于氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物發(fā)生大氣光化學(xué)反應(yīng)，臭氧生成速度加快，致使臭氧濃度較高。

2.7 沙塵天氣影響

中衛(wèi)市地處騰格里沙漠邊沿，沙塵天氣頻發(fā)，結(jié)合環(huán)境保護(hù)部(現(xiàn)生態(tài)環(huán)境部)《關(guān)于印發(fā)<受沙塵天氣過程影響城市空氣質(zhì)量評價補(bǔ)充規(guī)定>的通知》(環(huán)辦監(jiān)測[2016]120號)，2018年、2019年達(dá)到扣除標(biāo)準(zhǔn)要求的沙塵天氣天數(shù)分別達(dá)到80天和45天。從圖8可知，個別月份的沙塵天氣天數(shù)高達(dá)15～17天，主要集中在2～5月，以4月、5月最多，PM10小時濃度最高可達(dá)3 500 μg/m3以上，日均濃度可達(dá)790 μg/m3以上，PM2.5小時濃度最高可達(dá)550 μg/m3以上，日均濃度可達(dá)200 μg/m3以上。由圖9可知，沙塵天氣對顆粒物濃度影響非常大。不扣除沙塵影響，2018年和2019年P(guān)M10年均濃度分別為102 μg/m3和82 μg/m3；扣除沙塵后，PM10年均濃度分別為63 μg/m3和61 μg/m3，沙塵天氣對PM10年均濃度貢獻(xiàn)率分別達(dá)到38.2%和25.6%。同樣，沙塵天氣對2018年和2019年P(guān)M2.5年均濃度貢獻(xiàn)率分別達(dá)到20.0%和12.1%。沙塵天氣對PM10濃度的影響比對PM2.5濃度的影響大。2018年、2019年重度以上污染天數(shù)分別為18天、4天，全部來至于沙塵天氣，未發(fā)生人為因素導(dǎo)致的重度以上污染天氣。未達(dá)到沙塵扣除標(biāo)準(zhǔn)要求的浮塵、揚沙、弱沙塵暴等沙塵天氣數(shù)量較多，對中衛(wèi)市顆粒物年均濃度影響也比較大。

剔除沙塵天氣影響，中衛(wèi)市顆粒物年均濃度均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)限值要求，中衛(wèi)市城市環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)。采用扣除沙塵天氣影響后的PM10、PM2.5質(zhì)量濃度值作為評價中衛(wèi)市環(huán)境質(zhì)量狀況和大氣污染治理成效較為合理、客觀。

3 結(jié)論

(1)中衛(wèi)市環(huán)境空氣質(zhì)量受自然條件即沙塵天氣影響明顯，在很大程度上“靠天吃飯”，采用扣除沙塵天氣影響后的PM10、PM2.5質(zhì)量濃度值作為評價中衛(wèi)市環(huán)境質(zhì)量狀況和大氣污染治理成效較為合理、客觀。

(2)11月～次年5月PM10、PM2.5平均濃度遠(yuǎn)高于6～10月，主要原因是該時間段有冬季采暖期和沙塵天氣多發(fā)期共存。沙塵天氣對PM10濃度增加貢獻(xiàn)率比對PM2.5濃度增加貢獻(xiàn)率高，冬季取暖、靜穩(wěn)逆溫高濕氣象天氣對PM2.5造成的影響比PM10的影響更大。

(3)二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)月平均濃度每年呈現(xiàn)明顯規(guī)律性變化，采暖期氣溫低，城市采暖燃煤鍋爐和農(nóng)村居民散煤取暖導(dǎo)致燃煤大量燃用，使得SO2、NO2、CO排放量增加，濃度升高，且隨氣溫變化呈U型變化。臭氧(O3)與全國城市臭氧年度變化趨勢相同，污染時間集中在每年5～8月，氣溫高、日照充足，光照強(qiáng)度大，紫外線強(qiáng)，O3濃度較高。

(4)中衛(wèi)市6～9月環(huán)境空氣質(zhì)量好于其它月份，加大土地綠化改造力度，增加常年綠化植物面積，有利于減少沙塵、增加環(huán)境容量、改善環(huán)境空氣質(zhì)量。