濟(jì)南市商河縣2017—2022年環(huán)境空氣質(zhì)量分析

李 玲，韓 敏

（濟(jì)南市生態(tài)環(huán)境局商河分局，山東 濟(jì)南 251600）

引言

商河縣位于三市六縣交界處，地處京津冀、現(xiàn)代化濟(jì)南都市圈、濟(jì)南新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換起步區(qū)交匯輻射地帶，是省會(huì)濟(jì)南的北大門，是全國(guó)糧食生產(chǎn)先進(jìn)縣、國(guó)家級(jí)出口農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全示范區(qū)、國(guó)家農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全縣，是濟(jì)南市首個(gè)全國(guó)綠化模范縣、國(guó)家級(jí)生態(tài)縣、國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)示范縣?？偯娣e1 162平方公里，總?cè)丝?4萬(wàn)人。區(qū)域內(nèi)設(shè)有2個(gè)省控自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)、11個(gè)街鎮(zhèn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，現(xiàn)以省控站點(diǎn)為研究對(duì)象進(jìn)行空氣質(zhì)量分析。

1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

以《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095-2012）及其修改單、《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ 663-2013）、《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）技術(shù)規(guī)定（試行）》（HJ 633-2012）等標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)[1-3]。

空氣質(zhì)量綜合指數(shù)表達(dá)了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095-2012）六種主要污染物的綜合污染水平，指數(shù)越大表明綜合污染程度越高。

Ci—污染物i的濃度值，其中可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物、二氧化硫、二氧化氮為該時(shí)間段的平均值，一氧化碳為日均值的第95百分位數(shù)，臭氧為日最大8小時(shí)值的第90百分位數(shù)。

Si—污染物i的年均值二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)AQI大于50時(shí)，空氣質(zhì)量分指數(shù)最大的污染物為首要污染物。

2 空氣質(zhì)量變化情況

2.1 空氣質(zhì)量分析

2017—2022年，可吸入顆粒物濃度范圍為75～116 μg/m3，細(xì)顆粒物濃度范圍為40～63 μg/m3，二氧化硫濃度范圍為13～29 μg/m3，二氧化氮濃度范圍為27～38 μg/m3，一氧化碳濃度范圍為1.1～2.0 mg/m3，臭氧濃度范圍為150～206 μg/m3。二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮均達(dá)到環(huán)境空氣二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。2022年六項(xiàng)主要污染物均為有自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以來(lái)歷史最好水平。

2.2 主要污染物濃度年際變化

2017—2022年，商河縣環(huán)境空氣六項(xiàng)主要污染物均有兩位數(shù)的下降且下降非常明顯。2017—2022年，可吸入顆粒物濃度逐年下降，2022年較2017年下降比例達(dá)35.3%。細(xì)顆粒物濃度整體呈下降趨勢(shì)，僅在2019年反彈1 μg/m3，2022年較2017年下降比例達(dá)36.5%。二氧化硫下降幅度最大，下降比例高達(dá)55.2%，2020年反彈1 μg/m3后逐年下降。二氧化氮下降28.9%，2020年與2021年濃度持平。一氧化碳、臭氧呈逐年下降趨勢(shì)，下降幅度分別為45.0%、27.2%，見(jiàn)圖1[2]。

圖1 2017—2022年主要污染物年均值變化圖

2.3 空氣質(zhì)量綜合指數(shù)年際變化

2017—2022年空氣質(zhì)量綜合指數(shù)變化情況見(jiàn)圖2。由圖2可知，空氣質(zhì)量綜合指數(shù)逐年下降，2022年較2017年下降31.2%。

圖2 2017—2022年空氣質(zhì)量綜合指數(shù)及單項(xiàng)指數(shù)變化情況

2017—2022年各污染物分指數(shù)占比變化情況見(jiàn)圖3。由圖3可見(jiàn)，空氣質(zhì)量分指數(shù)由高到低分別是細(xì)顆粒物、可吸入顆粒物、臭氧、二氧化氮、一氧化碳和二氧化硫。2017—2022年，顆粒物的貢獻(xiàn)均超五成，2019年顆粒物貢獻(xiàn)占55.3%。臭氧對(duì)空氣質(zhì)量的貢獻(xiàn)率在上升，2022年較2017年上升2.4%。二氧化硫和一氧化碳對(duì)空氣質(zhì)量的影響呈下降趨勢(shì)，二氧化氮的影響稍有加大。2017—2022年細(xì)顆粒物、可吸入顆粒物、臭氧、二氧化氮的等四項(xiàng)污染物分指數(shù)占比均超過(guò)85%，說(shuō)明該四項(xiàng)污染物對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量的影響最大，下一步要改善空氣質(zhì)量須得對(duì)上述四項(xiàng)污染物嚴(yán)加管控。

圖3 2017—2022年各污染物單項(xiàng)指數(shù)占比變化情況

2.4 空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率年際變化

2017—2022年商河縣空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率在逐年提高，由2017年的49.6%提高至2022年的80.8%，提高了31.2%。2022年空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)達(dá)到商河縣有自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以來(lái)最好水平，空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率變化情況見(jiàn)圖4。

圖4 2017—2022年空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率變化情況

2017—2022年空氣質(zhì)量指數(shù)類別變化情況見(jiàn)圖5、圖6。由圖可見(jiàn)空氣質(zhì)量在大幅改善，優(yōu)良天數(shù)逐年增加，污染天數(shù)逐年減少?？諝赓|(zhì)量類別為優(yōu)的天數(shù)由2017年10天增加至2022年70天，空氣質(zhì)量類別為良的天數(shù)由2017年171天增加至2022年225天，2022年與2017年相比優(yōu)良天數(shù)增長(zhǎng)了114天，相當(dāng)于將近有4個(gè)月污染天轉(zhuǎn)為優(yōu)良天，重污染及以上天氣由2017年20天下降至2022年4天，降低了80%。

圖5 2017—2022年空氣質(zhì)量指數(shù)類別變化情況

圖6 2017年與2022年空氣質(zhì)量指數(shù)類別對(duì)比情況

2022年優(yōu)良天數(shù)及重污染天數(shù)分布情況見(jiàn)圖7。優(yōu)良率最高的是8月份，達(dá)100%；最低的是1月份，優(yōu)良率為51.6%。重污染天氣出現(xiàn)在1月與12月份。高于全年優(yōu)良率平均值的有2、4、5、7、8和10月份，其中11～1月份處于秋冬季，各項(xiàng)污染物（除臭氧外）濃度均偏高，影響優(yōu)良率的主要因素為細(xì)顆粒物和可吸入顆粒物；3月份受風(fēng)沙季影響，導(dǎo)致優(yōu)良率偏低的主要因素為可吸入顆粒物，6、9月份主要影響因素是臭氧。

2.5 空氣質(zhì)量首要污染物情況

2017—2022年環(huán)境空氣首要污染物為臭氧、可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物、二氧化氮，未出現(xiàn)二氧化硫和一氧化碳作為首要污染物的情況，具體見(jiàn)圖8。2017—2022年，臭氧作為首要污染物的比重最大，其他污染物作為首要污染物的天數(shù)在明顯減少，但臭氧作為首要污染物的天數(shù)卻變化不大，在119～128天之間；其次是可吸入顆粒物，2022年較2017年減少23天；再次是細(xì)顆粒物，2022年較2017年減少35天；最后是二氧化氮，由2017年7天減至2022年3天。

圖8 2017—2022年環(huán)境空氣首要污染物變化情況

2022年首要污染物占比分別是臭氧40.34%＞可吸入顆粒物30.85%＞細(xì)顆粒物28.47%＞二氧化氮1.02%，見(jiàn)圖9。

圖9 2022年環(huán)境空氣首要污染物占比情況

2022年臭氧作為首要污染物受氣溫影響較大，主要出現(xiàn)在4～9月；可吸入顆粒物作為首要污染物出現(xiàn)在全年，冬季及3、4月份較多；細(xì)顆粒物作為首要污染物主要出現(xiàn)在11～2月；10月份會(huì)出現(xiàn)4種污染物同時(shí)作為首要污染物的情況，如圖10所示。

圖10 2022年環(huán)境空氣首要污染物分布情況

2.6 主要污染物月度變化情況

2017—2022年四項(xiàng)污染物月均值變化情況見(jiàn)圖11。由圖可見(jiàn)，四項(xiàng)污染物濃度變化趨勢(shì)接近一致，呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性變化特征。可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物、二氧化硫最高值在1月份，二氧化氮最高值在12月份，可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物最低值在8月份，二氧化硫、二氧化氮最低值在7月份。可吸入顆粒物最高值濃度是最低值濃度的1.62倍；細(xì)顆粒物最高值濃度是最低值濃度的2.57倍；二氧化硫最高值濃度是最低值濃度的4.88倍；二氧化氮最高值濃度是最低值濃度的1.88倍[3]。

圖11 2017年～2022年四項(xiàng)污染物月均值變化情況

2017—2022年臭氧月均值變化情況見(jiàn)圖12。如圖所示，臭氧月度變化規(guī)律同上述四項(xiàng)污染物正好相反，夏秋季濃度高，春冬季濃度低，臭氧濃度在4月份氣溫回暖后直線上升，最大值在6月份，7、8月份氣溫雖高，但受降水量偏多的影響，臭氧濃度回落，9月份降水量減少，秋高氣爽臭氧濃度有一定幅度的回升，12月份下降到最小值。2017—2022年臭氧污染在逐漸好轉(zhuǎn)，2017年臭氧濃度明顯偏高，尤其在5～9月份明顯高于其他年份，2022年相較于其他年份有六個(gè)月臭氧濃度處于歷史最低。

圖12 2017—2022年臭氧月均值變化情況

3 結(jié)語(yǔ)

（1）2017—2022年環(huán)境空氣質(zhì)量逐年變好，2022年空氣質(zhì)量綜合指數(shù)、六項(xiàng)污染物濃度、優(yōu)良率、重污染天數(shù)等均為有自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)以來(lái)最好水平。

（2）空氣質(zhì)量分指數(shù)由大到小分別為細(xì)顆粒物、可吸入顆粒物、臭氧、二氧化氮、一氧化碳和二氧化硫。其中影響空氣質(zhì)量綜合指數(shù)超85%的是細(xì)顆粒物、可吸入顆粒物、臭氧和二氧化氮。為改善環(huán)境空氣質(zhì)量，需加強(qiáng)對(duì)該四項(xiàng)污染物的重點(diǎn)管控。

（3）環(huán)境空氣首要污染物由多到少分別為臭氧、可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物、二氧化氮。2017—2022年優(yōu)良率有大幅提高，污染天數(shù)明顯下降，但臭氧作為首要污染物的天數(shù)卻變化不大，說(shuō)明影響當(dāng)?shù)乜諝鈨?yōu)良率的最主要因素是臭氧，加強(qiáng)對(duì)臭氧的管控才能使優(yōu)良率有進(jìn)一步提升。

（4）污染物濃度呈現(xiàn)明顯的季節(jié)性變化。臭氧是夏秋季影響空氣質(zhì)量的最主要污染物，期間加強(qiáng)了對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物和氮氧化物的管控；二氧化硫在供暖季濃度偏高，期間加強(qiáng)了對(duì)散煤的管控；二氧化氮雖然呈現(xiàn)春冬季高的特點(diǎn)，但考慮到其在夏秋季對(duì)臭氧的轉(zhuǎn)化作用，要全年對(duì)二氧化氮進(jìn)行管控，可重點(diǎn)對(duì)柴油貨車、非道路移動(dòng)機(jī)械等進(jìn)行監(jiān)管；細(xì)顆粒物最為復(fù)雜，作為二次污染物不僅傳輸距離遠(yuǎn)，也是冬季重污染天氣的首要污染物，不但要關(guān)注外地輸入，更要減少硫酸鹽、硝酸鹽等一次污染物的轉(zhuǎn)化；可吸入顆粒物作為首要污染物貫穿全年，需要全年加強(qiáng)對(duì)建筑工地、拆遷工地等揚(yáng)塵的管控。