大豐區(qū)2020年環(huán)境空氣質(zhì)量特征及影響因素分析

趙玉敏

（鹽城市大豐生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，江蘇 鹽城 224100）

近年來，隨著我國城鎮(zhèn)化和工業(yè)化進程的加快，我國面臨的環(huán)境問題也日益突出，其中的大氣污染就是最嚴(yán)重的環(huán)境問題之一。

鹽城市大豐區(qū)，地處黃海之濱，位于江蘇省東部、鹽城市南部，是全國綜合實力百強區(qū)之一。文章分析了大豐區(qū)2020年的環(huán)境空氣質(zhì)量特征及影響因素，以期為當(dāng)?shù)丨h(huán)境空氣治理提供一定的參考。

1 數(shù)據(jù)來源及分析方法

2020年鹽城市大豐區(qū)城區(qū)設(shè)置了2 個空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站點，其中大豐創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園監(jiān)測點為省控監(jiān)測點，大豐高級中學(xué)監(jiān)測點為國控監(jiān)測點。下文中述及數(shù)據(jù)為二監(jiān)測點的數(shù)據(jù)均值。監(jiān)測項目為《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095-2012）[1]所要求的6 項基本項目，即二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）、可吸入顆粒物（PM10）和細(xì)顆粒物（PM2.5）。經(jīng)統(tǒng)計，各監(jiān)測項目數(shù)據(jù)均能滿足《環(huán)境空氣質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ 663-2013）[2]中數(shù)據(jù)統(tǒng)計的有效性規(guī)定。環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）、分指數(shù)（IAQI）的計算和分級，以及首要污染物、超標(biāo)污染物等的確定按《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）技術(shù)規(guī)定（試行）》（HJ 633-2012）[3]進行。

2 環(huán)境空氣質(zhì)量特征

2.1 環(huán)境空氣質(zhì)量總體狀況

2020年，鹽城市大豐區(qū)全年環(huán)境空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)為312天，優(yōu)良率為85.2%，污染物超標(biāo)天數(shù)為54 天，占全年總天數(shù)的14.8%，其中輕度污染46 天，中度污染5 天，重度污染3 天。各類別空氣質(zhì)量出現(xiàn)天數(shù)如圖1所示。

圖1 各類別空氣質(zhì)量出現(xiàn)天數(shù)

2.2 環(huán)境空氣首要污染物情況

AQI大于50時，IAQI值最大的污染物為首要污染物，IAQI 大于100的污染物為超標(biāo)污染物。首要污染物是造成空氣污染的主要污染因子。超標(biāo)污染物是造成空氣質(zhì)量超標(biāo)的污染因子。各首要污染物出現(xiàn)天數(shù)情況見圖2。

圖2 各首要污染物出現(xiàn)天數(shù)

其中，NO2、PM10共同作為首要污染物出現(xiàn)的天數(shù)為1天；PM2.5、PM10共同作為首要污染物出現(xiàn)的天數(shù)為3天；PM10、O3共同作為首要污染物出現(xiàn)的天數(shù)為1 天?？梢?，O3作為首要污染物出現(xiàn)的天數(shù)最多，達167天，其次是PM2.5，達57天。NO2作為首要污染物出現(xiàn)的天數(shù)僅為1天，且當(dāng)天環(huán)境空氣質(zhì)量級別為二級。SO2和CO 則未作為首要污染物出現(xiàn)過，說明造成環(huán)境空氣污染的污染因子主要為O3，其次是PM2.5和PM10，NO2、SO2和CO則對空氣污染的貢獻很小。選取AQI 大于100 的污染物，進一步分析了環(huán)境空氣質(zhì)量超標(biāo)天數(shù)中各首要污染物出現(xiàn)天數(shù)情況，結(jié)果見表1。

表1 環(huán)境空氣質(zhì)量超標(biāo)天數(shù)中各首要污染物情況

由上表可知，在環(huán)境空氣質(zhì)量超標(biāo)的天數(shù)中，占比最大的首要污染物依然是O3，其次是PM2.5。

2.3 環(huán)境空氣質(zhì)量月變化情況

根據(jù)圖3，2020年大豐區(qū)AQI月均值在1、4、5 和12月份達到最大值，說明這4 個月份的空氣污染最嚴(yán)重。AQI月均值在2月份和7月份最小，說明這2個月份的空氣污染最輕。

圖3 AQI月均值隨月份變化情況

對各首要污染物在各月份分布情況的進一步研究發(fā)現(xiàn)，如圖4，3-11月份，O3的污染均占主導(dǎo)地位，以O(shè)3為首要污染物的天數(shù)在各月份中均最多，且在6-9月份出現(xiàn)的首要污染物僅有O3。1月份、2月份和12月份的空氣污染則以PM2.5為主導(dǎo)。對環(huán)境空氣質(zhì)量超標(biāo)情況下各首要污染物出現(xiàn)天數(shù)的分析發(fā)現(xiàn)，如圖4，4-10月份，首要污染物均為O3，進一步說明O3是造成空氣污染的主要因子，O3污染不僅時長較長，且程度較重。

圖4 各月份各首要污染物出現(xiàn)天數(shù)情況

圖5 環(huán)境空氣質(zhì)量超標(biāo)時各月份各首要污染物出現(xiàn)天數(shù)情況

2.4 環(huán)境空氣質(zhì)量季節(jié)特征

將一年按照3-5月為春季，6-8月為夏季，9-11月為秋季，12月、1月和2月為冬季來進行季節(jié)劃分，則春、冬季AQI相當(dāng)，為四季中的最大值，說明春、冬季空氣污染最重；夏季AQI最小，空氣污染最輕；秋季AQI與夏季差別較小。

3 影響因素分析

3.1 生產(chǎn)生活的影響

大豐區(qū)排放大氣污染物的工業(yè)源主要有熱電廠、鋼鐵冶煉企業(yè)及多家化工企業(yè)。這些企業(yè)會向大氣中排放二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、揮發(fā)性有機物（VOCs）、顆粒物等氣體污染物，這些大氣污染物不僅會作為一次污染物直接對大氣造成污染，還會在一定的條件下生成二次污染物，進一步污染大氣。如SO2、NOx、CO、VOCs 等氣體污染物又可在光照的作用下，或在復(fù)雜的協(xié)同作用下，通過均相或非均相反應(yīng)生成O3、硫酸鹽、硝酸鹽和有機氣溶膠等二次污染物[4]，從而加重O3和PM2.5等的污染[5]。人類的許多生活活動也會產(chǎn)生大氣污染物，如機動車尾氣的排放、居民廚房和餐飲業(yè)油煙的排放以及居民用煤、石油氣、天然氣等燃料的不完全燃燒都會產(chǎn)生大氣污染物。此外，一些建筑施工場地由于管理不規(guī)范，表層裸露而產(chǎn)生揚塵，對空氣中顆粒物的污染也有一定的貢獻。

3.2 氣象因素的影響

氣象因素包括溫度、日照、相對濕度、降雨量、風(fēng)速、風(fēng)向等，在污染物的排放相對穩(wěn)定的情況下，氣象因素會成為影響環(huán)境空氣質(zhì)量的主要因素。工業(yè)污染源和生活污染源排放的一次大氣污染物在氣象因素的作用下會生成二次污染物。由前文的論述可知，2020年鹽城市大豐區(qū)環(huán)境空氣中的SO2、NO2和CO 對空氣污染的貢獻很小，環(huán)境空氣的污染以O(shè)3為主導(dǎo)，而O3為光化學(xué)反應(yīng)的重要產(chǎn)物之一。光化學(xué)反應(yīng)速率與某些氣象因素有密切聯(lián)系，因而臭氧的生成與某些氣象因素有很大的相關(guān)性。溫度變化與O3濃度正相關(guān)[6]，太陽輻射強度，即日照強度的增強也伴隨著溫度的升高，日照時長的增大也會加劇光化學(xué)反應(yīng)，使O3濃度升高[7]。春季開始，氣溫逐漸回升，日照時長和強度也不斷增加，這些條件均有利于O3的生成，O3濃度會隨之升高，對空氣的污染也較明顯。而在夏季，雖然平均氣溫較高，但空氣污染并不嚴(yán)重，如圖3所示，AQI月均值反而低于春季，尤其是在7月份，達到最低值。這是因為夏季降雨量較大，且由于鹽城市大豐區(qū)地處江淮流域，在6月中、下旬到7月上、中旬處于梅雨天氣，大量的降水對O3及其它大氣污染物均有較強的濕清除作用[8]；同時，降雨會削弱太陽輻射，降低光化學(xué)反應(yīng)速率，使得O3的生成和積累減少，O3濃度降低。初秋，即9月份，隨著降雨天的減少，氣溫尚維持在較高水平，日照時長和強度也未明顯下降，O3濃度有了明顯的回升，O3污染加重，以O(shè)3為首要污染物的環(huán)境空氣質(zhì)量超標(biāo)天數(shù)也達到了全年最大值，如圖4所示。10月以后，氣溫、日照時長和強度進一步降低，光化學(xué)反應(yīng)也相應(yīng)減弱，不利于O3的生成和積累，因而O3濃度降低，O3對空氣的污染也明顯減輕。入冬以后，由于太陽輻射減弱、氣溫降低，近地面逆溫現(xiàn)象較多，不利于大氣中污染物的擴散。大豐區(qū)西北部地區(qū)冬季多實行供暖，大量能源的消耗導(dǎo)致大氣中顆粒物排放量增加。而大豐區(qū)2020年冬季盛行西北風(fēng)，西北部大氣污染物會隨著氣流輸入，從而加重大豐區(qū)環(huán)境空氣的污染。這也是導(dǎo)致大豐區(qū)冬季PM10和PM2.5污染較重的主要原因。

4 結(jié)論

（1）2020年鹽城市大豐區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量較好，優(yōu)良率為85.2%。環(huán)境空氣污染以O(shè)3和PM2.5為主，NO2、SO2和CO對空氣污染的貢獻很小。

（2）大豐區(qū)2020年4-10月份以O(shè)3污染物為主，其他月份以PM2.5和PM10污染為主。春、冬季空氣污染最重，夏季最輕。

（3）大豐區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量受生產(chǎn)生活和氣象因素的影響。生產(chǎn)生活污染源所排放的一次污染物會直接對大氣造成污染，同時在某些氣象因素的作用下會生成二次污染物，如O3等，從而加劇環(huán)境空氣的污染。應(yīng)綜合考慮污染源、氣象條件等多方面的影響因素進行環(huán)境空氣的污染防治工作。