凱里市2020年環(huán)境空氣質(zhì)量的變化趨勢及應(yīng)對措施

楊海毅

（凱里生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，貴州 黔東南 556000）

1 環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀

2020年凱里市建成區(qū)國控監(jiān)測點(diǎn)實(shí)況環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)為2.83，同比下降0.21；空氣優(yōu)良率和優(yōu)良天數(shù)分別為98.9%和362天，同比上升0.8個百分點(diǎn)和4天。大氣首要污染物為細(xì)顆粒物（PM2.5）；

2020年凱里市建成區(qū)（含國控、省控監(jiān)測點(diǎn)）實(shí)況環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)（AQI）為2.63，同比下降0.25；空氣優(yōu)良率和優(yōu)良天數(shù)分別為98.9%和362天，同比上升0.8個百分點(diǎn)和4天。大氣首要污染物為PM2.5[1]；2020年凱里市城區(qū)4個空氣質(zhì)量自動監(jiān)測點(diǎn)按實(shí)況環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)（詳見表1）從低到高排名依次為州物資倉庫、凱里學(xué)院、市監(jiān)測站和凱里二中。

表1 凱里市2020年空氣質(zhì)量自動監(jiān)測點(diǎn)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計

從全年各空氣監(jiān)測點(diǎn)位空氣質(zhì)量的排名結(jié)果看，凱里市空氣污染物空間分布區(qū)域主要還是集中在城市人口稠密地區(qū)，郊區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量相對較好（備注：環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)越小表明空氣質(zhì)量越好）[2]。

2 環(huán)境空氣質(zhì)量排名

2020年，全省9個中心城市環(huán)境空氣質(zhì)量按空氣質(zhì)量綜合指數(shù)由好到差排名依次為：都勻市、興義市、遵義市、安順市、六盤水市、銅仁市、畢節(jié)市、貴陽市、凱里市。

3 空氣質(zhì)量分析

3.1 城市環(huán)境空氣質(zhì)量變化規(guī)律

3.1.1 二氧化硫

2020年凱里市二氧化硫月均值實(shí)況濃度為18 μg/m3（該數(shù)據(jù)只針對國控點(diǎn)，以下同），達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）二級標(biāo)準(zhǔn)（60 μg/m3）。同比2019年（2019年我市二氧化硫月均值實(shí)況濃度為18 μg/m3）持平。

3.1.2 二氧化氮

2020年凱里市二氧化氮月均值實(shí)況濃度為19 μg/m3，達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）二級標(biāo)準(zhǔn)（40 μg/ m3）。同比2019年（2019年我市二氧化氮月均值實(shí)況濃度為23μg/m3）下降17.4%；

3.1.3 可吸入顆粒物/細(xì)顆粒物

2020年凱里市可吸入顆粒物（PM10）月均值實(shí)況濃度為33 μg/m3，達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）二級標(biāo)準(zhǔn)（70 μg/m3）。同比2019年（2019年我市可吸入顆粒物月均值實(shí)況濃度為36 μg/m3）下降8.3%；

3.1.4 細(xì)顆粒物

2020 年凱里市細(xì)顆粒物（P M2.5）月均值實(shí)況濃度為24 μg/ m3，達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）二級標(biāo)準(zhǔn)（35 μg/m3）。同比2019年（2019年我市細(xì)顆粒物月均值實(shí)況濃度為26 μg/m3）下降7.7%；為我市大氣首要污染物；

3.1.5 一氧化碳

2020年凱里市一氧化碳月24小時均值（第95百分位數(shù)）實(shí)況濃度為1.0 mg/m3，達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）二級標(biāo)準(zhǔn)（4毫克/立方米）。同比2019年（2019年我市一氧化碳月24小時均值實(shí)況濃度[第95百分位數(shù)]為1.0 mg/m3）持平。

3.1.6 臭氧

2020年凱里市臭氧日最大8小時日均值（第90百分位數(shù)）實(shí)況濃度為102 μg/m3，達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）二級標(biāo)準(zhǔn)（160 μg/m3）。同比2019年（2019年我市臭氧月24小時均值[第90百分位數(shù)] 實(shí)況濃度為106μg/m3）下降3.8%；

3.2 城市大氣環(huán)境污染成因分析

大氣污染物的時空分布及其濃度變化與污染物排放源的分布、排放強(qiáng)度及地形結(jié)構(gòu)、氣象條件、外來輸入性大氣污染等因素密切相關(guān)。

3.2.1 大氣污染源

我市大氣污染物目前主要分為生活污染源、工業(yè)污染源和交通運(yùn)輸污染源三大類。根據(jù)2018年凱里市統(tǒng)計年鑒顯示，凱里市2018年重點(diǎn)大氣污染排放企業(yè)為23家；2019年凱里市交通運(yùn)輸污染源機(jī)動車保有量共計95370輛，凱里市工業(yè)企業(yè)大氣污染排放數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表2。

表5 凱里市工業(yè)企業(yè)大氣污染排放數(shù)據(jù)統(tǒng)計表（2018年度）

3.2.2 地理形貌

凱里市中心城區(qū)坐落在低中山丘陵、寬谷盆地之中，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)，地形破碎，四周重巒疊嶂，主要街道均位于山間盆地內(nèi)，區(qū)域小氣候特征明顯，對于大氣污染物的擴(kuò)散和稀釋極其不利。

3.3.3 氣象條件

大氣污染物的濃度與氣象條件有著十分密切的聯(lián)系，在短期內(nèi)污染物排放與地形結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定并基本保持不變，而氣象條件則具有明顯的時間變化。因此氣象條件就成為改變空氣質(zhì)量的決定性因素。相關(guān)研究表明，大氣污染物主要存在三種擴(kuò)散方式。

第一種是橫向擴(kuò)散，也就是風(fēng)。風(fēng)是大氣的水平運(yùn)動，風(fēng)把污染物從污染源向下風(fēng)向輸送的同時還具有將污染物進(jìn)行擴(kuò)散和稀釋的作用。一般情況下，污染物在大氣中的濃度與污染物排放量成正比，與風(fēng)速成反正，所以風(fēng)速和風(fēng)向是影響大氣污染物水平方向擴(kuò)散的決定性因素。根據(jù)近年來凱里市氣象局提供的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，凱里市風(fēng)速較大的時間段主要集中在春、夏季節(jié)即每年的3～8月，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)或東北風(fēng)。在此期間，除臭氧外，其他5項(xiàng)大氣污染監(jiān)測因子監(jiān)測濃度均較低，其中尤其以強(qiáng)對流天氣最為集中的6～8月尤為明顯；10月份過后，隨著近地面大氣活躍程度減弱所帶來的靜（風(fēng)）穩(wěn)（大氣穩(wěn)定度）天氣的增多，以顆粒物為代表的大氣污染物的監(jiān)測濃度迅速升高并在12月至來年1月達(dá)到頂峰。

第二種是縱向擴(kuò)散，也就是污染物飄向高層大氣。大氣縱向擴(kuò)散主要受大氣溫度層結(jié)構(gòu)和大氣穩(wěn)定度的影響。大氣溫度層結(jié)構(gòu)是指大氣垂直方向的氣溫分布狀況。氣溫的垂直分布決定著大氣的穩(wěn)定度。春、夏季節(jié)由于受低壓影響，強(qiáng)對流天氣較頻繁，對流層內(nèi)氣溫分布的規(guī)律是隨著高度的增加氣溫呈遞減狀態(tài)，空氣上冷下暖，近地面高溫高濕狀況容易導(dǎo)致熱力湍流發(fā)展旺盛，加快大氣在垂直方向的對流作用，影響大氣在垂直方向的不穩(wěn)定度，從而進(jìn)一步加快大氣污染物在垂直方向的擴(kuò)散和稀釋。在受高壓控制的秋冬季節(jié)的近地面大氣，有時會出現(xiàn)氣溫分布與正常情況下的氣溫分布相反的情況，即氣溫隨高度增加而增加的溫度逆增的情況，氣象學(xué)上稱為逆溫天氣。逆溫天氣的出現(xiàn)，使近地面的大氣上熱下冷，大氣穩(wěn)定，不容易發(fā)生對流作用，大氣污染物在垂直方向上的擴(kuò)散和稀釋作用受到極大地制約，因而容易在逆溫天氣比較頻繁的秋冬季節(jié)出現(xiàn)長時間大范圍的重污染情況。

第三種是降水，強(qiáng)降水對大氣污染物尤其是顆粒物類污染物沖刷、凈化的作用明顯，能有效降低大氣中各類污染物的濃度。根據(jù)凱里市近年來的氣象數(shù)據(jù)顯示，凱里市的有效降水主要集中在強(qiáng)對流天氣比較頻繁的春、夏季節(jié)。該時期降水量約占全年降水總量的80%以上。3月以后隨著降水的增加，凱里市除臭氧以外的各類大氣監(jiān)測因子的濃度迅速下降并在8月份達(dá)到最低。10月以后隨著降水頻次和數(shù)量的大幅減少，顆粒物類污染物的濃度又快速反彈。

貴州省的東部地區(qū)（銅仁市及黔東南州部份縣市）地處湘黔交界的大氣污染物傳輸通道內(nèi)。秋冬季受北方南下冷空氣的影響，原先滯留在江漢平原的高濃度灰霾被吹向了湖南西部。進(jìn)入貴州境內(nèi)后，外來的高濃度灰霾受我省東低西高地形的阻擋和不利氣象擴(kuò)散條件等因素的綜合影響，移動速度大為減緩并長時間停滯在我省的銅仁市、黔東南州部分地區(qū)上空，得不到及時擴(kuò)散和稀釋，因此這些外來的大氣污染物又與本地的大氣污染物不斷疊加，廣泛影響包含我市在內(nèi)的貴州東部地區(qū)的空氣質(zhì)量。

4 大氣污染物主要來源分析

4.1 二氧化硫

凱里市二氧化硫污染來源主要有兩個方面：一是工業(yè)污染源，其中以臺江縣革一工業(yè)園區(qū)為最主要污染來源。該園區(qū)有多家企業(yè)利用火法回收技術(shù)從事廢舊鉛酸蓄電池回收利用活動。該方法在回收過程中會產(chǎn)生大量的二氧化硫、鉛塵等氣態(tài)污染物。由于臺江縣革一工業(yè)園區(qū)恰好處于凱里市主導(dǎo)風(fēng)向-東北風(fēng)的上風(fēng)向且距離凱里市主城區(qū)直線距離約23公里，為研究革一園區(qū)排放的大氣污染物對凱里市環(huán)境空氣質(zhì)量的影響，黔東南州生態(tài)環(huán)境局凱里分局利用環(huán)境空氣質(zhì)量走航監(jiān)測技術(shù)多次對該園區(qū)開展了走航監(jiān)測工作。相關(guān)走航監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示該園區(qū)所排放的高濃度二氧化硫污染物在東北風(fēng)的作用下擴(kuò)散至我市，是導(dǎo)致我市環(huán)境空氣中二氧化硫長時間、大面積異常波動的主要原因；一次是生活污染源，包括飲食或取暖等生活面源用煤。該污染源主要集中在老城區(qū)清江路至韶山北路一線，這些生活污染源所排放的二氧化硫也對我市的環(huán)境空氣質(zhì)量產(chǎn)生了一定影響。

4.2 二氧化氮

凱里市二氧化氮與二氧化硫的來源基本一致。同二氧化硫污染防治一樣，工業(yè)企業(yè)燃煤釋放的氮氧化物（二氧化氮）排放量雖然也得到了相應(yīng)的控制，但近年來隨著城鄉(xiāng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷增長，凱里市機(jī)動車的擁有量正在快速增加，機(jī)動車尾氣排放總量也隨之大幅增加。尾氣中排放的氮氧化物、一氧化碳、懸浮顆粒物和揮發(fā)性有機(jī)物等污染物對空氣造成的不良影響也在不斷加大，其中某些污染物之間通過化學(xué)反應(yīng)還會生成二次污染物，進(jìn)一步加重空氣污染的態(tài)勢。

4.3 一氧化碳

凱里市大氣中的一氧化碳主要來源是工礦企業(yè)、交通運(yùn)輸、家庭爐灶、采暖鍋爐等。

4.4 可吸入顆粒物/細(xì)顆粒物

可吸入顆粒物/細(xì)顆粒物主要有三種形成方式：一種是由各類廢氣排放企（事）業(yè)單位所排放的煙（粉）塵這一類一次污染物；第二種是機(jī)動車所排放的尾氣；第三種是二氧化硫、氮氧化物、氨等一次污染物在大氣環(huán)境中經(jīng)物理、化學(xué)或生物因素作用下發(fā)生變化或與環(huán)境中其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)所產(chǎn)生的二次顆粒物；

顆粒物又稱大氣氣溶膠，其化學(xué)成分主要由以下幾部分組成：

①離子成分：

主要是SO42-、NO3-、Cl-、NH4+、Mg2+等各種水溶性無機(jī)陰、陽離子。

②無機(jī)元素：

地殼元素如Si、Fe、Al等。

5 2020年凱里市PM2.5（PM10）污染源構(gòu)成

根據(jù)省環(huán)境監(jiān)測中心站對PM2.5源解析的結(jié)果（見圖1）分析，凱里市PM2.5的主要貢獻(xiàn)源為機(jī)動車尾氣塵、燃煤塵、生物質(zhì)燃燒塵、建筑塵、道路揚(yáng)塵、工業(yè)粉塵、土壤塵和未知源，其分擔(dān)率分別為22.1%、18.4%、17.5%、12.6%、11.7%、9.2%、7.2%和1.3%。

圖1 凱里市PM2.5來源解析結(jié)果圖

6 結(jié)語

綜上所述，環(huán)境空氣質(zhì)量直接影響人們的日常生活水平和生態(tài)安全，環(huán)境空氣檢測符合管理服務(wù)以及我國環(huán)境決策的要求，需要采用自動化監(jiān)測的方式，實(shí)現(xiàn)對環(huán)境空氣質(zhì)量的實(shí)時、動態(tài)監(jiān)測，為改善環(huán)境空氣質(zhì)量提供可靠的數(shù)據(jù)參考。凱里市的自動化監(jiān)測點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)對市域環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行動態(tài)、全面監(jiān)測，分析影響環(huán)境空氣質(zhì)量的各種因素，為針對性解決措施的制定奠定可靠基礎(chǔ)。