2016～2020年德陽市空氣質(zhì)量變化及特征分析

何雨希

（四川省德陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，四川 德陽 618000）

德陽市位于成都平原東北部，因“三線建設(shè)”打造現(xiàn)代工業(yè)而布局建市，是中國重大技術(shù)裝備制造業(yè)和工業(yè)基地，是一座因工業(yè)而發(fā)展起來的城市。隨著城市的建設(shè)和發(fā)展，生活水平的提高，能源的需求與消耗量極大增長(zhǎng)，同時(shí)工業(yè)和生活污染的排放也帶來了大量的環(huán)境問題，直接對(duì)人、動(dòng)植物等造成不可逆的影響和危害。大氣污染現(xiàn)如今是德陽市快速發(fā)展的主要阻力，為加快落實(shí)國務(wù)院發(fā)布的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，德陽市響應(yīng)堅(jiān)決打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)號(hào)召，“十三五”期間，德陽市探索綠色發(fā)展新路徑，推廣全省學(xué)習(xí)[1]，生態(tài)環(huán)境工作取得了一定的成效，空氣質(zhì)量有所改善[2]。然而由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、氣候變化等因素的影響，生態(tài)環(huán)境問題仍然突出并將長(zhǎng)期存在，要尋求生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大公約數(shù)仍需要多方聚力形成合力，尤其是環(huán)境監(jiān)管力度還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

2015年生態(tài)環(huán)境部修訂并發(fā)布了新的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095－2012），其中所涉及的環(huán)境空氣污染物可以真實(shí)有效地反映出空氣質(zhì)量情況，為解決環(huán)境污染提供標(biāo)準(zhǔn)。郭鑫等利用污染物指標(biāo)深入分析2013～2019年天津市空氣質(zhì)量超標(biāo)原因，為大氣環(huán)境治理提供指導(dǎo)意見[3]；范燦鵬等利用空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析了珠海市金灣區(qū)大氣污染的時(shí)間變化特征[4]，史科等基于ArcGIS軟件對(duì)四川省空氣質(zhì)量時(shí)空分布特征進(jìn)行分析，針對(duì)污染物主要特征提出了治理方向與建議[5]。對(duì)于德陽市空氣污染質(zhì)量現(xiàn)狀，何珍等研究了2014～2015年污染因素時(shí)間變化特征和氣象因素影響[6]，劉鑫利用空氣污染三因素全面研究了2013～2015年德陽市羅江縣空氣質(zhì)量，分析其原因并提出污染防治對(duì)策[7]。本研究以德陽市“十三五”（2016年～2020年）期間幾個(gè)污染物指標(biāo)的數(shù)據(jù)作為參考，判斷分析4年內(nèi)空氣質(zhì)量及其特點(diǎn)，并為空氣環(huán)境質(zhì)量提升提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)并制定改善對(duì)策。

1 方法

德陽市共設(shè)置4個(gè)國控環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，分別為東山公園、西校區(qū)、市教育局、耐火材料廠，各自動(dòng)站均可收集SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等主要大氣污染物的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。本文整理了德陽市2016年1月1日至2020年12月31日以來幾項(xiàng)主要污染物逐日濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095－2012）、《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）技術(shù)規(guī)定（試行）》（HJ 633－2012）及《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ 663－2013），SO2、NO2、PM10、PM2.5值采用濃度的平均值，CO值采用24小時(shí)平均的第95百分位數(shù)，O3值采用日最大8小時(shí)滑動(dòng)平均值的第90百分位數(shù)濃度[8－10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 空氣變化情況

根據(jù)表1，德陽市2016－2020年環(huán)境空氣質(zhì)量級(jí)別中，優(yōu)天數(shù)在80－115天之間，良在180－208天之間，輕度污染天數(shù)在49－72天之間，中度污染天數(shù)在9－20天之間，重度污染天數(shù)除2017年外主要在1－2天之間，嚴(yán)重污染天數(shù)5年內(nèi)持續(xù)為0。優(yōu)天數(shù)自2016年以來總體比例有明顯上升趨勢(shì)，由21.9%的占比增長(zhǎng)到2020年的31.4%，輕、中度污染天數(shù)則呈現(xiàn)明顯減少趨勢(shì)，分別為占比19.7%降到16.1%和5.5%降到2.7%，良和重污染天數(shù)主要變化不明顯。

表1 德陽市2016-2020年空氣質(zhì)量級(jí)別統(tǒng)計(jì) 單位：天

2016－2020年德陽市AQI變化趨勢(shì)如圖1，環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）年均值在72－81之間，呈走低趨勢(shì)，從2020年的72到2016年的80下降了10%。由圖2得知，德陽市2016－2020年主要污染物年均值中SO2和CO各年數(shù)值較低，區(qū)間分別為5－11 μg/m3和0.7－0.9 mg/m3，NO2及O3變化趨勢(shì)不明顯，濃度區(qū)間分別為24－31 μg/m3和142－158 μg/m3，PM2.5和PM10值則呈現(xiàn)明顯的走低趨勢(shì)，相比于2016年，2020年P(guān)M2.5濃度下降21.3%，PM10下降21.8%。

圖1 德陽市2016-2020年AQI變化趨勢(shì)圖

圖2 德陽市2016-2020年6項(xiàng)污染物變化趨勢(shì)圖

根據(jù)整體結(jié)果及其現(xiàn)狀來看，在諸多負(fù)面因素的影響下，德陽市近五年積極地落實(shí)大氣污染防治對(duì)策，污染天數(shù)和各項(xiàng)污染物濃度值均有所降低，環(huán)境空氣質(zhì)量逐步改善，生態(tài)環(huán)境保護(hù)取得了較為明顯的成績(jī)。

2.2 污染物特征分析

2.2.1 時(shí)間變化特征

對(duì)德陽市2016－2020年6項(xiàng)污染物和空氣質(zhì)量的各月數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果顯示，除SO2數(shù)值較低變化不明顯外，NO2、O3、PM10、PM2.5月均值和空氣質(zhì)量級(jí)別呈現(xiàn)出較為明顯的月特征和季節(jié)特征（如圖3－5）。NO2、PM2.5、PM10在春冬季數(shù)值呈現(xiàn)走高趨勢(shì)，夏秋季數(shù)值呈現(xiàn)走低趨勢(shì)，三種污染物濃度值在12月至1月左右出現(xiàn)峰值，7至9月左右濃度降為最低。春季和冬季大氣污染較夏、秋兩季更嚴(yán)重，主要原因是該地區(qū)受盆地氣候影響，污染物不易擴(kuò)散，夏季雨水較多對(duì)于清除顆粒物效果明顯。O3濃度變化趨勢(shì)不同于其他污染物，春、冬兩季濃度較低，到夏季呈上升趨勢(shì)，夏季O3污染最大，因夏季氣溫高、陽光充足，有助于光化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行，從而使臭氧濃度增高，污染程度顯著增加。

圖3 德陽市2016-2020年NO2、PM2.5和PM10濃度逐月變化

空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)變化趨勢(shì)同NO2、PM2.5、PM10變化具有較明顯的關(guān)聯(lián)性，春、冬兩季三項(xiàng)污染物濃度較高，污染天數(shù)比例較大，而夏季和秋季濃度較低，優(yōu)良天數(shù)則明顯增多。對(duì)比O3污染因子，NO2、PM2.5和PM10共同體現(xiàn)出對(duì)于空氣污染相對(duì)更大的貢獻(xiàn)值。

圖4 德陽市2016～2020年O3和SO2濃度逐月變化

圖5 德陽市2016～2020年空氣質(zhì)量級(jí)別逐月變化

2.2.2 首要污染物特征分析

對(duì)德陽市2016－2020年大氣首要污染物進(jìn)行分析（見表2），O3為首要污染物出現(xiàn)天數(shù)占全年的23.6%－29.0%，PM2.5為11.2%－22.7%，PM10為25.2%－35.0%，而NO2占比較少，表明O3、PM2.5和PM10是德陽市近幾年來空氣質(zhì)量污染影響比重最大的首要污染物，且該污染物出現(xiàn)次數(shù)并未出現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì)。首要污染物比例進(jìn)一步體現(xiàn)出對(duì)于春、冬兩季污染防控最主要的目標(biāo)是PM2.5和PM10，而夏季污染防控的主要目標(biāo)則是O3，由于NOX和VOCs對(duì)于O3的生成關(guān)聯(lián)性較大，因此應(yīng)控制VOCs和NOX污染排放的管控力度。

表2 德陽市2016～2020年空氣首要污染物情況 單位：天

3 結(jié)論及對(duì)策建議

3.1 結(jié)論

近五年來，德陽市有效地落實(shí)了大氣污染防治工作，提升了近年來德陽市的空氣質(zhì)量，優(yōu)天數(shù)比例自2016年到2020年增加9.5%，輕、中度污染天數(shù)明顯減少。AQI指數(shù)及主要污染物濃度數(shù)值方面也呈現(xiàn)出明顯減少的趨勢(shì)，AQI指數(shù)年均值2020年較2016年下降10%，PM2.5和PM10濃度值明顯減少?？梢钥吹剑玛柺猩鷳B(tài)環(huán)境保護(hù)工作成效顯著，這對(duì)德陽城可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了重要的戰(zhàn)略作用。

從近些年的數(shù)據(jù)可以明顯看出，幾種主要污染物濃度值和空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)受季節(jié)影響呈現(xiàn)出明顯的月特征和季節(jié)特征，NO2、PM2.5、PM10濃度在春季和冬季數(shù)值較高于夏季和秋季，12月和1月左右達(dá)到最高。O3的形成多受光照輻射等因素影響，呈現(xiàn)出相反的規(guī)律，夏、秋兩季污染物濃度顯著增高，春、冬兩季降低；空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)變化趨勢(shì)同NO2、PM2.5、PM10變化表現(xiàn)出較明顯的關(guān)聯(lián)性，春冬季節(jié)三項(xiàng)數(shù)值較高，污染天數(shù)比例較大，而夏季和秋季濃度較低，優(yōu)良天數(shù)則明顯增多，對(duì)比O3污染因子，NO2、PM2.5和PM10體現(xiàn)出對(duì)于空氣污染相對(duì)更大的貢獻(xiàn)值。

影響德陽市空氣質(zhì)量的首要污染物為O3、PM10和PM2.5，為進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量，降低污染濃度，春、冬兩季的主要污染防控目標(biāo)為PM2.5和PM10，夏、秋兩季則需要加大對(duì)O3污染的防控力度，另外還需要加強(qiáng)對(duì)VOCs、NOX等一次污染物的防治措施。

3.2 對(duì)策及建議

根據(jù)本文研究得出結(jié)論，為持續(xù)改善環(huán)境空氣質(zhì)量，除自然因素影響外，繼續(xù)加強(qiáng)污染防治工作可健全監(jiān)測(cè)預(yù)警體系，強(qiáng)化聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制，根據(jù)污染物的時(shí)間特征通過預(yù)警有針對(duì)性地加強(qiáng)防控管理與環(huán)境整治，如春冬季節(jié)對(duì)城市機(jī)動(dòng)車出行等社會(huì)生活因素采取針對(duì)性措施，強(qiáng)化秸稈燃燒、城市施工、道路揚(yáng)塵等面源污染整治；夏秋季加強(qiáng)對(duì)涉VOCs和NOX排放的工業(yè)企業(yè)進(jìn)行執(zhí)法監(jiān)管。同時(shí)全年工作中需繼續(xù)落實(shí)產(chǎn)業(yè)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、面源污染治理、環(huán)境執(zhí)法整治、生態(tài)環(huán)境保護(hù)宣傳等方面的工作，以保障大氣環(huán)境質(zhì)量的逐步改善。