2021年煙臺市城市空氣質(zhì)量特征調(diào)查與分析

董韶妮,王玲玲,李 博

(煙臺市環(huán)境監(jiān)控中心,山東 煙臺 264003)

1 引言

隨著我國工業(yè)化進程的不斷加快，城市空氣污染日趨嚴重，早在2013年，國務(wù)院就曾頒布《大氣十條》，自該計劃實施以來，我國城市空氣質(zhì)量得到明顯改善。針對城市空氣污染的研究，國內(nèi)很多學(xué)者開展了系統(tǒng)性的研究，并針對不同地區(qū)提出不同的研究方法，做到點線面覆蓋。例如，王薇等[1]以合肥市長淮街道為例，對城市街道峽谷PM2.5時空分布特征進行分析，并評價空氣質(zhì)量，認為區(qū)域內(nèi)PM2.5具有明顯的空間溢出效應(yīng)。張波等[2]針對大規(guī)?？諝赓|(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)缺失，提出相應(yīng)處理方法，并進行實證研究，找出彌補監(jiān)測數(shù)據(jù)缺失的有效方法。趙艷艷等[3]、李競等[4]以全國城市空氣質(zhì)量為研究對象，認為自然和社會經(jīng)濟因素對不同種類空氣污染物濃度所產(chǎn)生的影響，存在較大差異，且與污染物濃度之間呈非線性響應(yīng)關(guān)系。王郁等[5]以新疆地區(qū)為研究對象，總結(jié)1975～2019年新疆大氣環(huán)境容量系數(shù)時空變化特征，分析其對空氣質(zhì)量變化的影響，結(jié)果顯示，新疆低A值區(qū)主要分布于新疆東部和塔里木盆地北部，且新疆地區(qū)冬季大氣自凈能力相對較弱。張樹憲等[6]基于CMAQ/ISAM空氣質(zhì)量模型，對北京市夏季臭氧來源進行深度分析，認為要想控制北京市夏季O3污染，應(yīng)綜合考慮城區(qū)、郊區(qū)的O3來源差異性，并與周邊地區(qū)做好聯(lián)防聯(lián)控工作。近年來，煙臺市深入開展空氣污染綜合整治，針對薄弱環(huán)節(jié)，上下聯(lián)動，采取“機動式”“點穴式”巡回督察方式，嚴格督查大氣污染減排計劃的落實，全面完成相關(guān)考核目標。但是，隨著現(xiàn)有城市空氣污染減排空間的逐漸收窄，空氣污染防治難度也隨之增加[7，8]。煙臺市空氣質(zhì)量總體達現(xiàn)行《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB 3095-2012)并持續(xù)改善很有難度。一次重污染過程進行分析表明，氣象條件、沙塵天氣、重污染物一次性排放和二次轉(zhuǎn)化等均會對其產(chǎn)生嚴重影響[9，10]。目前，針對城市長期空氣質(zhì)量的相關(guān)研究比較有限，因此將煙臺市作為觀察對象，分析2021年空氣質(zhì)量特征，目的在于為大氣污染精準整治提供參考依據(jù)。

2 研究區(qū)概況

以煙臺市作為研究對象，全市總面積為13864.5 km2，山東半島東北部，位于東經(jīng)119°34′～121°57′，北緯36°16′～38°23′，屬溫帶季風氣候，與同緯度內(nèi)陸地區(qū)相比，煙臺市具有雨水適中、空氣濕潤、氣候溫和等特點，年平均降水量524.9 mm，年平均氣溫13.4 ℃，年平均日照時數(shù)2488.9 h，四季分明，各季氣候均獨具特色。

3 數(shù)據(jù)來源

本次調(diào)查研究所涉及的PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3-8h在線監(jiān)測數(shù)據(jù)來自煙臺市國控點位。2015年以后，煙臺市國控點所在開始實時發(fā)布煙臺全市范圍內(nèi)多個空氣質(zhì)監(jiān)測點的相關(guān)數(shù)據(jù)，且我國環(huán)境空氣相關(guān)質(zhì)量標準發(fā)布后，煙臺市開始關(guān)注城市空氣質(zhì)量監(jiān)測能力的提升，并分階段完成多個在線監(jiān)測點的建設(shè)，對上述6項指標進行持續(xù)監(jiān)測。在實際監(jiān)測時，剔除異常值，結(jié)合各監(jiān)測點位的日均濃度數(shù)據(jù)，計算平均值。

4 調(diào)查結(jié)果

4.1 PM2.5

從調(diào)查結(jié)果上看，煙臺市2021年P(guān)M2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)中，1月、2月均值分別為45.93和42.00，3月、11月和12月分別為47.72、34.27、35.19，其余月份中，5～9月份均值均低于20，說明煙臺市春冬季PM2.5污染比較嚴重，詳細結(jié)果見表1。

表1 煙臺市2021年P(guān)M2.5調(diào)查結(jié)果 μg/m3

4.2 PM10

PM10監(jiān)測數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)顯示，煙臺市2021年1月、2月、3月、11月、12月PM10污染比較嚴重，且月均值均超過60，月濃度最高值出現(xiàn)在3月，達到92.05，其余月份中7月和9月比較低，均值在25左右，詳見表2。

表2 煙臺市2021年P(guān)M10調(diào)查結(jié)果 μg/m3

4.3 SO2

從煙臺市2021年 SO2調(diào)查數(shù)據(jù)情況看，1月、2月、3月、6月污染情況比較嚴重，月均值超過10，其余月份均維持在10以下，其中9月份的月均值最低(5.63)，結(jié)果見3。

表3 煙臺市2021年SO2調(diào)查結(jié)果 μg/m3

4.4 NO2

煙臺市2021年NO2數(shù)據(jù)表明，相較于其他月份，1月、3月、4月、10月、11月、12月均值比較高，均在30以上，6～9月份維持在較低水平，結(jié)果見表4。

表4 煙臺市2021年 NO2調(diào)查結(jié)果 μg/m3

4.5 CO-95per

2021年煙臺市CO-95per監(jiān)測結(jié)果顯示，CO-95per與PM2.5、PM10污染情況比較相似，較高月份均為1月、2月、3月、11月和12月，其余月份均維持在相對較低水平，即CO第90百分位數(shù)不超過0.60，見表5。

表5 煙臺市2021年CO-95per調(diào)查結(jié)果 mg/m3

4.6 O3-8h-90per

調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，煙臺市2021年O3-8h-90per數(shù)值超過100的月份為2～11月，其中以5月最高(178)，4～10月濃度相對較高，見表6。

表6 煙臺市2021年O3-8h-90per調(diào)查結(jié)果 μg/m3

4.7 AQI

2021年煙臺市空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)最低的月份為7月份(55.00)，最高為3月份，平均數(shù)值達到97.13，其余月份維持在60～83左右，處于良好階段，詳細情況見表7。

表7 煙臺市2021年AQI調(diào)查結(jié)果 μg/m3

4.8 首要污染物

2021年煙臺市各月份首要污染物情況見表8。

表8 煙臺市2021年各月份首要污染物情況

從表8中數(shù)據(jù)可以看出，2021年煙臺市2月份、12月份首要污染物為PM2.5，合計污染天數(shù)49 d，1月份、3月份、11月份首要污染物為PM10，合計天數(shù)70 d，4～10月份首要污染物均為O3-8h，合計天數(shù)140 d，各月累加NO2共計9 d，全年無SO2、CO污染情況。

4.9 空氣質(zhì)量指數(shù)類別

2021年煙臺市全年空氣質(zhì)量指數(shù)中，優(yōu)天數(shù)為98 d，良天數(shù)為218 d，另有輕度污染42 d，中度污染5 d，重度污染和嚴重污染各1 d，結(jié)果見表9。

表9 煙臺市2021年空氣質(zhì)量指數(shù)類別占比情況 d

5 討論

2016年冬季，煙臺市多次遭受霧霾天氣，城市空氣污染嚴重，嚴重影響廣大市民日常生活。專家指出，霧霾天氣與本地排放因素有直接關(guān)系，如燃煤、機動車尾氣、城市揚塵、工業(yè)排放等，同時外部大環(huán)境改變也是產(chǎn)生霧霾的主要原因[11,12]。2016年國務(wù)院《政府工作報告》中強調(diào)，要在今后的五年中，實現(xiàn)大氣霧霾治理的階段性進展，城市全年空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)占比要高于80%[13,14]。在中央政策的引導(dǎo)下，煙臺市空氣質(zhì)量改善采用經(jīng)濟+科技+行政干預(yù)綜合手段，在淘汰落后生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備的同時，對高排放行業(yè)增長加以遏制，并迅速建設(shè)了大批污染減排工程，加大對工業(yè)排放、揚塵、尾氣和燃煤的全面整治力度[15～17]。與此同時，制定《煙臺市環(huán)境空氣質(zhì)量生態(tài)補償暫行辦法》(以下稱為“暫行辦法”)。

通過上述調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出，2021年煙臺市城市空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)316 d(86.6%)，遠超國家所制定的標準，從側(cè)面說明了暫行辦法中所規(guī)定的考核獎懲以及一系列大氣污染減排計劃取得顯著的成效，為煙臺市榮登中國“氧吧城市”創(chuàng)造有利條件[18,19]。與此同時，雖然煙臺市2021年中度、重度和嚴重污染天數(shù)累加起來只有7 d，但是PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO濃度較高月份均集中在1月、2月、3月、10月、11月和12月。首要污染物中，以O(shè)3-8h、PM10和PM2.5為主，其中PM10和PM2.5集中出現(xiàn)在春冬季，O3-8h濃度較高的月份則集中在3～10月份。結(jié)合上述調(diào)查結(jié)果數(shù)據(jù)，提出建議：在進行大氣污染綜合治理措施時，以降低春冬季PM10、PM2.5和減少3～10月份O3-8h濃度為目標，利用季節(jié)性錯峰、長效措施相結(jié)合的應(yīng)對方案，重點對影響空氣質(zhì)量的有害物質(zhì)進行集中治理[20,21]。

綜上所述，隨著減排力度和空氣污染防治力度的加大，2021年煙臺市城市空氣質(zhì)量總體勢頭良好，與政策引導(dǎo)有直接關(guān)系。針對O3-8h、PM10、PM2.5等主要污染物，要采取更具針對性的治理措施，從而持續(xù)改善煙臺市環(huán)境空氣質(zhì)量。