2020年遂寧市城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量分析

程 珍，魏海川，唐 松，王 璞，蔣紅斌

(四川省遂寧生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站，四川 遂寧 629000)

1 引言

近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，大氣污染成為主要的環(huán)境污染問題之一，嚴(yán)重影響環(huán)境和人類健康，引起了人們的廣泛關(guān)注。因此，我國不斷加強(qiáng)對大氣污染現(xiàn)狀、污染特征[1]的了解，分析大氣污染原因[2]，掌握大氣污染趨勢，對環(huán)境空氣的改善提供技術(shù)支撐[3～10]。

遂寧市位于四川盆地中部，是成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的區(qū)域性中心城市，四川省的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)基地，遂潼川渝毗鄰地區(qū)一體化發(fā)展先行區(qū)，成渝地區(qū)重要現(xiàn)代綜合交通樞紐。由于受工業(yè)化、城鎮(zhèn)化及地理位置等因素的影響，大氣污染問題仍然突出，存在春冬季污染嚴(yán)重和片區(qū)污染問題[11,12]。本文以2020年遂寧市城區(qū)空氣自動監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù)，科學(xué)分析遂寧市環(huán)境質(zhì)量狀況，研究大氣污染變化趨勢，為遂寧市大氣污染防治提出防控措施提供參考。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

遂寧市城區(qū)共有石溪浩、市監(jiān)測站、行政中心和美寧食品公司4個國控環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測站點(diǎn)，分別對遂寧市城區(qū)東南西北四個片區(qū)空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。遂寧市環(huán)境空氣質(zhì)量公報(bào)和四川省空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)作為本次研究的數(shù)據(jù)源。

2.2 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

本文污染物評價(jià)執(zhí)行環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3095—2012)中的二級標(biāo)準(zhǔn)[13]。

3 結(jié)果與討論

3.1 空氣質(zhì)量現(xiàn)狀分析

2020年，遂寧市城區(qū)AQI(空氣質(zhì)量指數(shù))范圍為13～149，SO2、NO2、PM10、PM2.5的平均濃度分別為8.5 μg/m3、18.0 μg/m3、47.4 μg/m3、29.0 μg/m3，CO日均值第95百分位數(shù)為1.0 mg/m3，O3日最大8 h平均濃度值第90百分位數(shù)為132 μg/m3。按照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095-2012)及修改單評價(jià)，環(huán)境空氣質(zhì)量有效天數(shù)366 d，其中169 d優(yōu)、179 d良、18 d輕度污染，空氣質(zhì)量優(yōu)良率為95.1%，空氣質(zhì)量綜合指數(shù)為3.14(圖1)。

圖1 2020年遂寧市城區(qū)各空氣質(zhì)量級別所占比例

如圖1所示，2020年環(huán)境空氣質(zhì)量狀況中優(yōu)占比達(dá)46.2%，良占48.9%，輕度污染占4.9%，無中度及以上污染天氣出現(xiàn)。首要污染物為細(xì)顆粒物的天數(shù)有78 d，占39.6%；首要污染物為臭氧的天數(shù)有84 d，占42.6%；首要污染物為可吸入顆粒物的天數(shù)有35 d，占17.8%。

3.2 遂寧市城區(qū)空氣質(zhì)量與川內(nèi)其他城市比較

2020年遂寧市環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)排在第6位，優(yōu)于周邊的成都、綿陽、德陽、資陽和南充等城市，排名靠前的主要污染物為二氧化氮(第3位)、一氧化碳(第5位)、可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物(第7位)；影響遂寧市空氣質(zhì)量排名的主要污染物為臭氧(第10位)，二氧化硫(第14位)。說明遂寧市的環(huán)境空氣中臭氧和二氧化硫的污染相對川內(nèi)其他城市而言污染較為突出(表1)。

表1 2020年四川省各市環(huán)境空氣質(zhì)量排名

3.3 環(huán)境空氣污染特征

3.3.1 污染物季節(jié)變化特征

圖2和圖3表明，遂寧市城區(qū)二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物濃度的季節(jié)變化特征為春、夏、冬季明顯高于秋季；臭氧為夏、秋季高于春、冬季，因臭氧受日照影響較為明顯；一氧化碳為春、冬季高于夏、秋季。根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)(圖4)，遂寧市城區(qū)環(huán)境空氣污染程度季節(jié)變化規(guī)律為：春季>夏季>冬季>秋季。各污染物季節(jié)變化主要受氣象條件影響，秋季擴(kuò)散條件最好，空氣質(zhì)量也最好，春季氣候相對干燥，且晝夜溫差較大，容易形成逆溫等不利于污染物擴(kuò)散的天氣，為污染物濃度最高的季節(jié)，而春季由于天氣狀況較復(fù)雜，容易出現(xiàn)倒春寒和逆溫天氣，其污染物濃度較高。

圖2 2020年遂寧市城區(qū)各污染物濃度季節(jié)變化對比

圖3 2020年遂寧市城區(qū)一氧化碳濃度季節(jié)變化對比

圖4 2020年遂寧市城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)季節(jié)變化趨勢

3.3.2 污染物月變化特征

如圖5和圖6所示，2020年，遂寧市城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)月變化范圍2.03～3.97，空氣污染最嚴(yán)重的是1月(綜合指數(shù)3.97)，空氣質(zhì)量最好的是7月(綜合指數(shù)2.03)和10月(綜合指數(shù)2.05)。從達(dá)標(biāo)天數(shù)比例分析，除5月和12月外，其他月份達(dá)標(biāo)率均在90%以上，其中2月、3月、9月、10月和11月達(dá)標(biāo)率為100%。達(dá)標(biāo)天數(shù)最低的是5月(達(dá)標(biāo)比例為80.6%)；其次是12月(達(dá)標(biāo)比例為83.9%)。

圖5 2020年遂寧市城區(qū)主要污染物濃度月變化趨勢

圖6 2020年遂寧市城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)天數(shù)比例及綜合指數(shù)月變化趨勢

3.3.3 污染物小時(shí)變化特征

從2020年遂寧市城區(qū)各污染物濃度日變化統(tǒng)計(jì)分析看(圖7)，遂寧市城區(qū)可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物和二氧化氮都具有明顯的兩個峰值，三項(xiàng)污染物峰值低值均高度重合，最高值均為晚上22時(shí)至第二天凌晨1時(shí)，次高峰均為上午9時(shí)至11時(shí)，其主要特征與大氣擴(kuò)散和人們生活習(xí)慣有關(guān)，污染物排放早晚大氣邊界層相對較低，大氣擴(kuò)散能力較弱，又處于人們上下班高峰期，車流量大，機(jī)動車排放大量廢氣，導(dǎo)致城市空氣中污染物濃度迅速升高，而中午大氣擴(kuò)散能力最強(qiáng)，污染物容易擴(kuò)散和稀釋；夜間工地施工揚(yáng)塵和企業(yè)集中生產(chǎn)排放是造成夜間污染物濃度高的主要原因。臭氧濃度最高值為下午16時(shí)日照最強(qiáng)時(shí)間段，與臭氧形成機(jī)理相符。

圖7 2020年遂寧市城區(qū)各污染物小時(shí)變化趨勢

3.3.4 顆粒物粒徑分布特征

根據(jù)2020年1～12月遂寧市PM10和PM2.5月平均濃度數(shù)據(jù)，將PM10和PM2.5的濃度變化趨勢以及PM2.5/PM10月變化趨勢反映在圖8中。可以看出，遂寧市城區(qū)空氣中PM10和PM2.5濃度有較好的相關(guān)性，遂寧市城區(qū)大氣中PM2.5占PM10的比例維持在50%～71.8%范圍內(nèi)，平均值為59.7%，這表明遂寧市城區(qū)中顆粒物主要為細(xì)顆粒物，同時(shí)受城市揚(yáng)塵和沙塵等粗顆粒物影響比較大。1月、2月、9～12月PM2.5占PM10比值較高，說明顆粒物中以PM2.5為主，3～8月PM2.5占PM10比值較低，說明顆粒物中以PM10為主，季節(jié)特征明顯。2020年遂寧市城區(qū)空氣中PM2.5、PM10濃度及PM2.5/PM10的月變化趨勢見圖8。

圖8 2020年遂寧市城區(qū)空氣中PM2.5、PM10濃度及PM2.5/PM10的月變化趨勢

4 污染防治措施

2020年，遂寧市環(huán)境空氣質(zhì)量呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢，與遂寧市分階段全方位大氣污染預(yù)防控制有密切關(guān)系。針對遂寧市大氣污染問題，提出應(yīng)在以下方面做出努力。

(1)進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，嚴(yán)格控制工業(yè)能源消費(fèi)總量。遂寧市能源消費(fèi)以煤炭、電力、天然氣和燃料油為主。隨著遂寧市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，遂寧市工業(yè)能源消費(fèi)量也迅猛增長，雖然隨著節(jié)能減排的深入，污染在一定程度得到控制，但排放總量仍然較大。因此，只有通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，嚴(yán)格控制工業(yè)能源消費(fèi)總量，才能從根本上解決遂寧市大氣環(huán)境污染問題。從監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，非甲烷總烴、氮氧化物與臭氧濃度呈負(fù)相關(guān)系，建議加強(qiáng)臭氧前體物與PM2.5二次轉(zhuǎn)化的協(xié)同治理。

(2)加強(qiáng)揚(yáng)塵管控。一是嚴(yán)格管控施工揚(yáng)塵，安裝圍擋及自動噴淋設(shè)施，對出入車輛沖洗、運(yùn)輸?shù)缆酚不?，對裸露地面覆蓋、固化或綠化，定時(shí)灑水降塵。二是加強(qiáng)道路揚(yáng)塵治理，提高道路機(jī)械化清掃率、加強(qiáng)道路養(yǎng)護(hù)管理、嚴(yán)格渣土執(zhí)法管理。三是加強(qiáng)堆場揚(yáng)塵管控，嚴(yán)格堆場規(guī)范化全封閉管理。2021年全市重大開工項(xiàng)目達(dá)到200個，需提前告知企業(yè)“污染治理設(shè)施早于生產(chǎn)設(shè)備開啟”；對于不符治污要求的企業(yè)，督促企業(yè)按要求整改后方可開工；對于土石方施工工地、市政施工工地，沒有完善灑水降塵措施的，不得開工。

(3)嚴(yán)控露天焚燒。一是加強(qiáng)對重點(diǎn)月份(1、2月份重點(diǎn)控制煙花爆竹，4、5、6、9、10月份秸稈焚燒)、重點(diǎn)時(shí)段(傍晚至凌晨)的巡查力度。二是嚴(yán)控垃圾、落葉露天焚燒；嚴(yán)控城區(qū)露天生活做飯。

(4)加強(qiáng)大氣環(huán)境精細(xì)化管理，有效應(yīng)對重污染天氣。一是建設(shè)完善空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系。在重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、園區(qū)等建成自動監(jiān)測微站。對重點(diǎn)施工區(qū)域安裝揚(yáng)塵自動監(jiān)測設(shè)備。二是加快建立網(wǎng)格化管理長效機(jī)制。推行大氣環(huán)境網(wǎng)格化管理，建立“網(wǎng)格長”監(jiān)管協(xié)同工作機(jī)制。三是開展顆粒物及VOCs組分分析、來源解析，建立大氣污染排放源清單。開展雷達(dá)和VOCs走航觀測，污染源實(shí)時(shí)精確定位。四是強(qiáng)化重污染天氣應(yīng)急。加強(qiáng)空氣重污染監(jiān)測預(yù)警能力建設(shè)，完善環(huán)境空氣重污染應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。尤其在冬季控好散亂污和露天焚燒。五是加強(qiáng)重污染天氣應(yīng)急預(yù)案實(shí)施后評估，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，形成案例。

5 結(jié)論

(1)2020年遂寧市環(huán)境空氣，優(yōu)良天數(shù)達(dá)到348 d。優(yōu)的天數(shù)達(dá)到169 d，接近全年1/2，“優(yōu)”已成為全市空氣質(zhì)量主旋律。

(2)二氧化硫是較突出污染物，2020年，全市二氧化硫濃度為8.5 μg/m3，比成都平原城市群平均值高26.3%，比周邊城市平均值高44.1%，成都市僅為6.0 μg/m3，距遂寧70 km的南充市僅為5.1 μg/m3。

(3)臭氧是全市環(huán)境空氣首要污染物。2020年全市城區(qū)臭氧為首要污染物天數(shù)有84 d，占42.6%；4～9月是全市以臭氧為首要污染物的時(shí)間段，防控重點(diǎn)以VOCs排放為主。

(4)遂寧市城區(qū)二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物濃度的季節(jié)變化特征為冬、春、夏季明顯高于秋季，臭氧為夏、秋季高于春、冬季，一氧化碳為春、冬季高于秋、夏季?？諝馕廴境潭燃竟?jié)變化規(guī)律為：春季>夏季>冬季>秋季。

(5)遂寧市城區(qū)空氣污染最嚴(yán)重的是1月，空氣質(zhì)量最好的是7月和10月，從達(dá)標(biāo)天數(shù)比例分析，除5月和12月外，其他月份達(dá)標(biāo)率均在90%以上，其中2月、3月、9月、10月和11月達(dá)標(biāo)率為100%。達(dá)標(biāo)天數(shù)最低的是5月；其次是12月。

(6)遂寧市城區(qū)可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物和二氧化氮小時(shí)污染特征明顯，三項(xiàng)污染物峰值低值均高度重合，最高值均為晚上22時(shí)至第二天凌晨1時(shí)，次高峰均為早上9時(shí)至11時(shí)。

(7)遂寧市城區(qū)大氣中PM2.5占PM10的比例維持在50%～71.8%范圍內(nèi)，平均值為59.7%，這表明遂寧市城區(qū)中顆粒物主要為細(xì)顆粒物，同時(shí)受城市揚(yáng)塵和沙塵等粗顆粒物影響比較大。