2016年～2020年連城縣空氣質(zhì)量變化特征研究及改善建議

林金華

(龍巖市連城環(huán)境監(jiān)測(cè)站，福建 龍巖 366200)

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展、城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生了大量大氣污染物，使空氣質(zhì)量日益變差。有毒的工業(yè)廢氣、揚(yáng)塵、生活垃圾、病菌等無(wú)不對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成影響，甚至危害到身體健康，嚴(yán)重影響城市居民的生活質(zhì)量，人們從未像今天這樣關(guān)注自己生活的環(huán)境，空氣質(zhì)量已成為大眾關(guān)注的熱點(diǎn)。城市空氣質(zhì)量還與當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)、產(chǎn)業(yè)布局、生活方式、經(jīng)濟(jì)發(fā)展等有密切關(guān)系[1]。區(qū)域的空氣質(zhì)量變化特征主要取決于兩方面，一是大氣污染物的排放以及分布狀況，二是當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件對(duì)大氣污染物的擴(kuò)散作用[2]。地理環(huán)境在短時(shí)間內(nèi)是不變的，而季節(jié)的變化可能會(huì)導(dǎo)致工業(yè)產(chǎn)量的不同，繼而導(dǎo)致大氣污染物排放濃度的不同，更為重要的是季節(jié)的變化意味著氣象條件的改變，而在不同的氣象條件下，污染物的濃度可能相差幾十倍甚至上百倍，所以研究不同季節(jié)大氣污染物的變化趨勢(shì)是非常有意義的，這對(duì)于主管部門(mén)制定防污治污措施有重大的參考價(jià)值[3]。

本文以2016年至2020年連城縣空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為來(lái)源，依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095-2012）和《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ 663-2013）對(duì)主要大氣污染物SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3-8 h進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，了解了連城縣空氣主要污染物，并對(duì)大氣污染物的年均濃度變化趨勢(shì)、月均濃度變化趨勢(shì)進(jìn)行了研究，為下一步城市環(huán)境管理及更有針對(duì)性地改善環(huán)境空氣質(zhì)量具有重要的意義。

1 基本概況

1.1 連城縣地理位置及氣候特點(diǎn)

連城縣又叫蓮城，位于福建省西部，東經(jīng)116°32′-117°10′，北緯25°13′-25°26′，是福建龍巖市下轄的一個(gè)縣。境內(nèi)中部偏西是一片自北向南的串珠狀河谷盆地，東及東南部為玳瑁山脈的梅花山中山區(qū)，西部為武夷山支脈的松毛嶺次中山區(qū)。連城縣屬于亞熱帶季風(fēng)氣候，境內(nèi)各地年均氣溫13.8 ℃-19.5 ℃之間，縣城為18.9 ℃，年平均日照時(shí)數(shù)1760.7小時(shí)；年平均風(fēng)速為2.0 m/s，全年和各月的靜風(fēng)頻率高（靜風(fēng)頻率年平均達(dá)12%），常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)镹風(fēng)，夏季為SSW風(fēng)；年平均雨量1734.4毫米，雨季集中在2～9月，全縣降雨量大多集中在梅雨期，其次為春季[4]。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

2016和2017年數(shù)據(jù)來(lái)自1個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)（連城縣職業(yè)教育中心點(diǎn)位，位于建成區(qū)北部區(qū)域），2018年～2020年數(shù)據(jù)來(lái)自2個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)（增加連城縣實(shí)驗(yàn)小學(xué)西城校區(qū)點(diǎn)位，位于建成區(qū)西南區(qū)域），兩個(gè)自動(dòng)空氣站監(jiān)測(cè)站點(diǎn)幾乎可以覆蓋全部建成區(qū)且分布空間相對(duì)均勻。

1.3 研究方法

對(duì)空氣質(zhì)量的評(píng)價(jià)主要依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095-2012）和《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ 663-2013）。日均濃度計(jì)算時(shí)，O3以O(shè)3-8 h代表當(dāng)日濃度，其余5項(xiàng)污染物均取日濃度的均值；計(jì)算年均濃度和月均濃度時(shí)，O3以O(shè)3-8 h濃度的90%分位數(shù)進(jìn)行計(jì)算，CO以其日濃度的95%分位數(shù)進(jìn)行計(jì)算，其余4項(xiàng)污染物均取日濃度的均值。對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析利用SPSS 23.0進(jìn)行計(jì)算。

2 結(jié)果與討論

2.1 統(tǒng)計(jì)特征

對(duì)福建省連城縣2016年1月1日至2020年12月31日主要大氣污染物SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3-8 h的日均濃度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如表1所示。6種污染物濃度最大值分別為96 μg/ m3、33 μg/m3、146 μg/m3、131 μg/m3、1.4 mg/m3、171 μg/m3，PM2.5和O3-8 h的日均濃度最大值超過(guò)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，表明這2種污染物存在超標(biāo)情況，其他污染物最大值均未超過(guò)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，未發(fā)生日均濃度超標(biāo)情況。6種污染物平均值濃度分別為13 μg/m3、9 μg/m3、35 μg/m3、18 μg/m3、0.6 mg/m3、71 μg/m3，均高于中位數(shù)值，表明存在污染物濃度較高的極端日，且對(duì)平均值的貢獻(xiàn)大。

表1 連城縣主要大氣污染物統(tǒng)計(jì)特征

2.2 空氣質(zhì)量變化特征

2.2.1年均濃度變化趨勢(shì)

由表2可得，2016年至2020年連城縣6項(xiàng)污染因子均達(dá)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。主要大氣污染物年均濃度變化趨勢(shì)呈現(xiàn)為：SO2年均濃度整體表現(xiàn)為下降趨勢(shì)；NO2及PM10年均濃度無(wú)明顯變化趨勢(shì)；PM2.5在10～26 μg/m3之間，整體下降趨勢(shì)明顯，但2017年存在上升；CO日均值第95百分位數(shù)濃度在0.8～1.2 mg/ m3之間，整體呈下降趨勢(shì)；O3-8 h表現(xiàn)為上升趨勢(shì)，2018年平均濃度達(dá)到最高值。除O3之外，其余污染物均呈現(xiàn)穩(wěn)定或者下降趨勢(shì)。O3的主要來(lái)源是氮氧化物以及揮發(fā)性有機(jī)物，主要用于表征大氣的二次污染[5]，而2016～2020年連城縣的NO2污染濃度較為穩(wěn)定，因此O3持續(xù)上升的可能原因是連城縣存在持續(xù)增加的揮發(fā)性有機(jī)污染。

表2 連城縣2016～2020年環(huán)境空氣各項(xiàng)污染物年均濃度統(tǒng)計(jì)

2.2.2 月均濃度變化趨勢(shì)

連城縣主要大氣污染物各年度月均濃度變化趨勢(shì)如圖1所示。各污染物均表現(xiàn)出了明顯的季節(jié)變化特征，SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO均表現(xiàn)出冬季月份高（11月～次年2月），夏季月份低（6～8月）的特點(diǎn)?？赡艿脑蚴嵌敬髿猸h(huán)境穩(wěn)定度高，污染物不易稀釋擴(kuò)散，且連城縣冬季降水量小，導(dǎo)致PM10、PM2.5和SO2濃度提高。同時(shí)連城縣作為中國(guó)地瓜干之鄉(xiāng)，每年的10月到來(lái)年的3月是地瓜干企業(yè)生產(chǎn)的旺季，生物質(zhì)燃料的使用可能會(huì)造成PM2.5、SO2、NO2濃度提高。連城縣夏季降水量多，高氣溫、高濕度和降水量對(duì)顆粒物的去除作用顯著，NO2被吸收、擴(kuò)散和轉(zhuǎn)化為二次污染物的速率高于其他季節(jié)，因此NO2、PM10和PM2.5月均濃度均處于低水平。O3并非由污染源直接排放，而是由氧氣、氮氧化物及揮發(fā)性有機(jī)物在陽(yáng)光作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)形成[6]。從圖1可以看出O3在秋季濃度均處于較高水平，O3高值出現(xiàn)在9～10月，產(chǎn)生的原因可能是連城縣秋季空氣干燥，午后整體氣溫高，光化學(xué)反應(yīng)條件良好，有利于O3的反應(yīng)生成[7]。

圖1 連城縣主要大氣污染物月均濃度變化趨勢(shì)

3 結(jié)論及建議

（1）結(jié)論：連城縣2016年至2020年6項(xiàng)污染物SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3-8 h濃度最大值分別為96 μg/m3、33 μg/ m3、146 μg/m3、131 μg/m3、1.4 mg/m3、171 μg/m3，PM2.5和O3-8 h的日均濃度最大值超過(guò)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，表明這2種污染物存在超標(biāo)情況，其他污染物最大值均未超過(guò)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，未發(fā)生日均濃度超標(biāo)情況。6種污染物濃度平均值均高于中位數(shù)，說(shuō)明存在污染物濃度較高的極端日，且對(duì)平均值的貢獻(xiàn)大。從空氣污染物濃度年變化趨勢(shì)來(lái)看，O3年均濃度整體呈上升趨勢(shì)，NO2、PM10無(wú)明顯變化趨勢(shì)，SO2、PM2.5、CO年均濃度整體呈下降趨勢(shì)。各污染物濃度表現(xiàn)出明顯的季節(jié)性特點(diǎn)，SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO月均濃度均表現(xiàn)出冬季高于夏季，O3的高值出現(xiàn)在9～10月。

（2）建議：針對(duì)連城縣空氣質(zhì)量變化特征，確保PM2.5和O3濃度穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，建議在揚(yáng)塵污染治理方面強(qiáng)化建筑工地?fù)P塵污染防治監(jiān)管及道路揚(yáng)塵運(yùn)輸車(chē)輛的污染防治；在燃煤污染治理方面加強(qiáng)對(duì)禁燃區(qū)內(nèi)銷(xiāo)售、燃用高污染燃料行為的監(jiān)管；污染天氣管理方面要加強(qiáng)重污染天氣區(qū)域的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)及煙花爆竹禁燃禁放管控；開(kāi)展揮發(fā)性有機(jī)物專(zhuān)項(xiàng)整治行動(dòng)，嚴(yán)查柴油貨車(chē)散裝物料運(yùn)輸車(chē)排氣口冒黑煙現(xiàn)象，加強(qiáng)城區(qū)餐飲業(yè)油煙凈化裝置，依法取締露天燒烤攤點(diǎn)；工業(yè)企業(yè)監(jiān)管方面加強(qiáng)建材、鑄造等重點(diǎn)行業(yè)無(wú)組織排放源監(jiān)管；推進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局轉(zhuǎn)型，嚴(yán)格控制“兩高”行業(yè)產(chǎn)能，嚴(yán)禁新增鑄造產(chǎn)能并依法依規(guī)關(guān)停退出能耗、環(huán)保、安全和技術(shù)不達(dá)標(biāo)及生產(chǎn)不合格產(chǎn)品或淘汰產(chǎn)能，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局；抓好環(huán)境保護(hù)督察反饋的大氣專(zhuān)項(xiàng)督察反饋問(wèn)題整改工作，遏制氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物及顆粒物的生成，減少O3形成前體物的排放量，狠抓空氣質(zhì)量提升，助力連城縣建設(shè)國(guó)家生態(tài)文明示范縣。