基于統(tǒng)計(jì)的寧夏銀川市新冠肺炎疫情防控期間環(huán)境空氣質(zhì)量探究*

馬 娟

(寧夏回族自治區(qū)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，寧夏 銀川 750000)

前 言

重大典型事件過程，對(duì)空氣質(zhì)量的影響及其所反映出的時(shí)空變化規(guī)律，為厘清區(qū)域污染特征及探索解決方案提供了思路[1]。近年來，很多學(xué)者開展了春季期間煙花爆竹對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量的影響[2]，抗戰(zhàn)勝利70 周年閱兵活動(dòng)空氣質(zhì)量保障[3]，APEC 會(huì)議前后北京市空氣質(zhì)量保障[4]，G20 峰會(huì)空氣質(zhì)量保障等[5]，通過以上研究，綜合評(píng)價(jià)了人為干預(yù)對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量的改善幅度和影響程度，也揭示了大氣環(huán)境質(zhì)量污染的一些變化規(guī)律等，對(duì)區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量管控提供了參考依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。

2022年10月，由于新冠肺炎疫情影響，銀川市實(shí)施較為嚴(yán)格的封控措施，其中，10月9日至26日，銀川市封鎖管控措施尤其嚴(yán)格，具體管控措施包括：①人文活動(dòng)方面，基本無社會(huì)活動(dòng)；②交通運(yùn)輸方面，流量僅有正常時(shí)段的10%，個(gè)別時(shí)段只有保障車輛通行；③餐飲方面，疫情前期僅20%餐館正常營業(yè)，同時(shí)要求不得堂食，隨后逐步全部停業(yè)；④工地方面，除高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)工地(約3%)停工外，其余均正常施工，但要求工人不得離開工地；⑤企業(yè)方面，保障人們?nèi)粘Ｉ畹乃?、電、天然氣、供暖等企業(yè)基本正常生產(chǎn)，其余類型企業(yè)由于材料、產(chǎn)品運(yùn)輸?shù)葐栴}，生產(chǎn)活動(dòng)受限。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，疫情期間，銀川市公路交通及工業(yè)企業(yè)停運(yùn)停產(chǎn)情況嚴(yán)重，交通源和工業(yè)源污染物排放量急劇減少。新冠肺炎疫情管控為研究環(huán)境空氣的時(shí)空變化規(guī)律，解析區(qū)域環(huán)境空氣污染的特征和成因提供了客觀條件，對(duì)同類研究具有重要借鑒意義。

本文主要采集了研究區(qū)域空氣質(zhì)量常規(guī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，重點(diǎn)研究疫情防控期間銀川市環(huán)境空氣質(zhì)量變化特征及管控減排效果，分析區(qū)域大氣污染主要來源，明確防疫管控措施對(duì)空氣質(zhì)量的具體影響，為疫情過后區(qū)域常態(tài)化大氣污染防治措施的制定和實(shí)施提供科學(xué)參考。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)域

銀川市地處中國西北地區(qū)寧夏平原中部，西倚賀蘭山、東臨黃河，是寧夏回族自治區(qū)的首府，是寧夏全區(qū)軍事、政治、經(jīng)濟(jì)、文化科研、交通和金融商業(yè)中心，以發(fā)展輕紡工業(yè)為主，機(jī)械、化工、建材工業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展的綜合性工業(yè)城市。受氣候、地理和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的多重影響，該地區(qū)空氣污染問題突出。近年來，銀川市在大氣污染原因分析等方面做了大量工作，初步掌握了大氣污染的一些規(guī)律和成因，并在污染減排和治理上取得了明顯成效，但仍有大量問題需要厘清，疫情管控的限產(chǎn)停產(chǎn)措施提供了深入研究分析的機(jī)遇。本次研究區(qū)域監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)主要來源于銀川市6個(gè)國控環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站(上海東路站、濱河新區(qū)站、水鄉(xiāng)路站、賀蘭山東路站、文昌北街站、學(xué)院路站)。

1.2 數(shù)據(jù)采集

為了保證研究區(qū)域的時(shí)間一致性和數(shù)據(jù)可比性，研究時(shí)段選為2022年9月24日—10月26日為疫情前和疫情中的分界點(diǎn)，前后各 10 d。環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來自寧夏回族自治區(qū)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)為PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3。同時(shí)收集了銀川市大氣環(huán)境超級(jí)站PM2.5在線源解析質(zhì)譜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(SPAMS)的小時(shí)數(shù)據(jù)，主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)為OC、EC、水溶性離子等。

1.3 分析方法

利用SPSS19.0 和Excell 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，通過時(shí)間序列分析和描述性統(tǒng)計(jì)分析定量探討研究對(duì)象空氣質(zhì)量情況，并采用特征污染物評(píng)價(jià)等手段研究空氣質(zhì)量特征變化規(guī)律，同時(shí)解析PM2.5組分?jǐn)?shù)據(jù)，探究空氣質(zhì)量及主要污染源的變化情況。

2 結(jié)果與討論

2.1 環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)

2022年10月，銀川市環(huán)境空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)比例為100.0%(31天)，同比持平；但空氣質(zhì)量為優(yōu)的天數(shù)為 3 d，較2021年同期減少 2 d。6項(xiàng)主要污染物平均濃度與上年同期相比，為4升1平1降。其中：PM10平均質(zhì)量濃度為 62 μg/m3，同比上升10.7%；PM2.5平均質(zhì)量濃度為 30 μg/m3，同比上升25.0%；SO2平均質(zhì)量濃度為 15 μg/m3，同比上升25.0%；O3特定百分位數(shù)質(zhì)量濃度為 122 μg/m3，同比上升17.3%；CO特定百分位數(shù)質(zhì)量濃度為 1.0 mg/m3，同比持平；NO2平均質(zhì)量濃度為 29 μg/m3，同比下降9.4%。

2.2 疫情期間氣象條件

根據(jù)銀川站氣象監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，2022年10月疫情重點(diǎn)管控期間(9日至26日)，銀川站氣溫同比升高11.1%，相對(duì)濕度、風(fēng)速、降水量、海平面氣壓同比降低8.5%、12.5%、100%和0.2%。10月疫情重點(diǎn)管控期的氣象環(huán)境相較于去年同期略為偏干、偏暖，主導(dǎo)風(fēng)向均為偏北方向，風(fēng)速略偏小，降水略偏少，總體上認(rèn)為同時(shí)期氣象環(huán)境變化不大。各項(xiàng)數(shù)據(jù)見表1。

表1 2022年10月9～26日銀川站氣象要素及同比變化

2.3 疫情期間污染特征

根據(jù)銀川市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，2022年10月疫情重點(diǎn)管控期間，銀川市優(yōu)良率為100%，其中優(yōu)天數(shù)為 3 d，首要污染物為PM10(占比56%)和O3_8h(占比44%)。PM2.5、PM10、NO2、CO、SO2、O3_8h(90百分位)質(zhì)量濃度分別為 31 μg/m3、65 μg/m3、32 μg/m3、0.7 mg/m3、17 μg/m3、122 μg/m3。各項(xiàng)數(shù)據(jù)見表2。

表2 2022年10月9～26日銀川市空氣質(zhì)量、污染物濃度及同比變化

從污染物濃度變化看，NO2、CO濃度同比分別降低5.9%和12.5%，該兩種污染物一般來自交通源，表明疫情期間道路交通的管控措施對(duì)空氣質(zhì)量改善起到積極作用；而PM2.5、PM10、SO2、O3_8h(90百分位)濃度同比分別升高19.2%、12.1%、41.7%和20.8%，綜合來看，2022年10月疫情管控期的空氣質(zhì)量同比并未改善。一方面，疫情期間本地涉及顆粒物和SO2排放的工地施工和企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)并未受到嚴(yán)重影響，且可能存在較大的外地傳輸，削弱本地人為排放減少對(duì)空氣質(zhì)量的改善作用，甚至致使空氣質(zhì)量惡化；另一方面，根據(jù)以往研究，銀川市為VOCs控制區(qū)，存在NOx減少的“不利效應(yīng)”，疫情管控期間NOx的減少導(dǎo)致O3濃度的升高。

從疫情管控期前10天及疫情重點(diǎn)管控期間各污染物濃度變化趨勢(shì)可見，疫情管控前至管控期間，顆粒物、CO、SO2整體呈現(xiàn)升高的趨勢(shì)，NO2呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，O3趨勢(shì)變化不明顯。疫情期間大多數(shù)污染物濃度沒有明顯降低。見圖1。

圖1 2022年疫情管控前10天至疫情管控期污染物變化

3 污染原因分析

3.1 地排放與外地傳輸影響分析

根據(jù)模式區(qū)域來源解析結(jié)果，2022年10月疫情重點(diǎn)管控期間(9日至26日)，銀川市PM2.5外地傳輸?shù)呢暙I(xiàn)占比為40%，本地排放的貢獻(xiàn)占比為60%；PM10外地傳輸?shù)呢暙I(xiàn)占比為45%，本地排放的貢獻(xiàn)占比為55%；O3外地傳輸?shù)呢暙I(xiàn)占比為60%，本地排放的貢獻(xiàn)占比為40%. 疫情管控期間外地傳輸對(duì)銀川市空氣質(zhì)量的影響不容小覷。見圖2-圖4。

圖2 2022年疫情重點(diǎn)管控期間(9日至26日)PM2.5區(qū)域解析占比

圖3 2022年疫情重點(diǎn)管控期間(9日至26日)PM10區(qū)域解析占比

圖4 2022年疫情重點(diǎn)管控期間(9日至26日)O3區(qū)域解析占比

3.2 本底值與影響因素測(cè)算

保持氣象及傳輸條件不變，采用日常清單和減排清單2套清單進(jìn)行模式模擬對(duì)比測(cè)算，評(píng)估2022年10月疫情重點(diǎn)管控期間(9日至26日)各行業(yè)封控措施對(duì)污染物平均濃度的影響。

經(jīng)測(cè)算，疫情封控措施對(duì)PM2.5、PM10、NO2濃度起到了正向減排作用，3種污染物平均質(zhì)量濃度分別減少 2 μg/m3、5 μg/m3、2 μg/m3，表明銀川市對(duì)道路交通的管控措施起到了較為顯著的減排效果，對(duì)空氣質(zhì)量改善起到積極作用；疫情封控措施對(duì)SO2和CO幾乎沒有影響，與本地涉及SO2排放的工地施工和企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)并未受到嚴(yán)重影響有關(guān)；疫情封控措施使O3濃度不降反升 3 μg/m3，與NOx減少的不利效應(yīng)有關(guān)。

4 結(jié)論

1)2022年疫情管控期間(10月9日至26日)，銀川市人為減排使疫情期間PM2.5、PM10、NO2平均質(zhì)量濃度分別降低 2 μg/m3、5 μg/m3和 2 μg/m3；使O3平均質(zhì)量濃度反升 3 μg/m3；對(duì)SO2和CO影響不大。但外地傳輸、NOx減少的“O3不利效應(yīng)”等因素削弱了疫情期間交通源管制的減排效益，致使銀川市疫情期間空氣質(zhì)量未有明顯改善。

2)疫情期間全區(qū)及銀川市環(huán)境空氣質(zhì)量呈現(xiàn)變差，分析原因，該期間主要是外地傳輸、NOx減少的“O3不利效應(yīng)”等因素削弱了疫情期間交通源管制的減排效益。經(jīng)模擬評(píng)估，人為減排使疫情期間PM2.5、PM10、平均質(zhì)量濃度分別降低 2 μg/m3、5 μg/m3和 2 μg/m3，使O3平均質(zhì)量濃度反升 3 μg/m3，對(duì)SO2和CO影響不大。

3)疫情期間銀川市對(duì)道路交通的管制措施起到了較為顯著的減排效果，從短期看，交通道路源管控是控制銀川市秋冬季PM2.5、PM10、NO2濃度的有效途徑之一。從長期看，一方面要加強(qiáng)區(qū)域間、城市間污染聯(lián)防聯(lián)控，另一方面是加強(qiáng)對(duì)本地臭氧與顆粒物協(xié)同影響等化學(xué)機(jī)制的研究，實(shí)現(xiàn)科學(xué)減排。