王 翔

寧德市空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)及影響因素分析

王 翔

寧德市環(huán)境監(jiān)測(cè)站

采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法和污染綜合指數(shù)，對(duì)2011—2016年寧德市城區(qū)環(huán)境空氣中SO2、NO2、PM10三項(xiàng)因子進(jìn)行趨勢(shì)研究，分析環(huán)境空氣質(zhì)量變化的影響因素，并提出相應(yīng)的對(duì)策和措施。

空氣質(zhì)量 影響因素 對(duì)策措施

近年來，寧德市城區(qū)建設(shè)向東僑開發(fā)區(qū)和漳灣方向發(fā)展，工業(yè)園區(qū)內(nèi)企業(yè)相繼落地，Ⅲ級(jí)以上空氣污染天氣數(shù)量增加，城區(qū)空氣質(zhì)量問題開始顯現(xiàn)，引發(fā)公眾越來越關(guān)注城市環(huán)境空氣質(zhì)量狀況。本文以寧德市環(huán)境監(jiān)測(cè)站空氣自動(dòng)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法對(duì)寧德市2011—2016年環(huán)境空氣中SO2、NO2、PM10三項(xiàng)因子的年際變化進(jìn)行分析，明確空氣的污染類型，探討其變化影響因素，提出綜合治理措施。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

寧德市中心城區(qū)3座空氣自動(dòng)站于2006年5月建成投入使用，目前，寧德市空氣自動(dòng)站站點(diǎn)分別位于蕉城區(qū)農(nóng)機(jī)局、寧德市環(huán)保局和金涵水庫管理處（背景點(diǎn)，不參與評(píng)價(jià)）。本文以蕉城區(qū)農(nóng)機(jī)局、寧德市環(huán)保局這兩個(gè)站點(diǎn)的2011—2016年環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）表1中環(huán)境空氣污染物濃度二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值對(duì)大氣污染因子SO2、NO2和PM10變化趨勢(shì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和綜合評(píng)價(jià)。

表1 寧德市2011-2016年大氣環(huán)境質(zhì)量狀況 單位：μg·m-3

表2 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095—2012）單位：μg·m-3

1.2 研究方法

采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)計(jì)算方法對(duì)寧德市空氣污染物年均值濃度進(jìn)行計(jì)算秩相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值。當(dāng)秩相關(guān)系數(shù)|γ|>臨界值時(shí)，表明變化趨勢(shì)有統(tǒng)計(jì)意義，γ為正值，表示上升趨勢(shì)，負(fù)值表示下降趨勢(shì)，如果秩相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值小于等于臨界值，表示基本無變化[1]。具體計(jì)算公式如下：

γ=16×（XY）2/（2-1） (1)

D=XY(2)

式中，γ是Spearman秩相關(guān)系數(shù)；是時(shí)間周期總數(shù)大小，≥5；X是周期j按時(shí)間排序的序號(hào)，1≤X≤；Y是周期j內(nèi)污染物濃度按數(shù)值升序排序的序號(hào)，1≤≤。

2 結(jié)果與分析

2.1 寧德市環(huán)境空氣質(zhì)量年際變化

從表1可以看出，2011～2016年，寧德市環(huán)境空氣中SO2、NO2、PM10年均值濃度符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）表1中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其中PM10年均值范圍在46～72μg·m-3，總體呈現(xiàn)平穩(wěn)下降趨勢(shì)，從PM10年均值濃度年際分段來看，2011年最高，2012年大幅下降，2013年小幅上升。從2013年之后，PM10年均值平穩(wěn)下降，2016年P(guān)M10年均值為近6年的最小值；SO2年均值范圍在6～25μg·m-3，2011年SO2年均濃度最高，之后年均值逐年下降，2014～2016年SO2年均濃度下降明顯；NO2年均值范圍在16～26μg/m3，總體呈上升趨勢(shì)，2016年NO2年均值為近6年的最大值。

圖1 2011—2016年寧德市環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)年際變化趨勢(shì)

圖2 2011—2016年寧德市環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)年際變化趨勢(shì)

2.2 環(huán)境空氣質(zhì)量污染物綜合指數(shù)分析

2011年以來，寧德市環(huán)境空氣質(zhì)量總體呈下降趨勢(shì)。由表3可知，近年來寧德市環(huán)境空氣中污染物的負(fù)荷系數(shù)排列順序分階段發(fā)生變化，2011年污染負(fù)荷系數(shù)PM10>SO2> NO2，2012—2016年污染負(fù)荷系數(shù)PM10> NO2>SO2。從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，寧德市環(huán)境空氣中的首要污染物是PM10，但污染負(fù)荷比重逐年下降；SO2的污染負(fù)荷系數(shù)在2012年開始逐年下降，特別是2015～2016年下降幅度十分明顯；而NO2的污染負(fù)荷系數(shù)從2011年開始一直逐年上升，且上升幅度明顯，2016年，NO2的污染負(fù)荷系數(shù)十分接近PM10的污染負(fù)荷系數(shù)，2016年寧德市環(huán)境空氣污染負(fù)荷系數(shù)從大到小為：PM10(46.7)> NO2( 46.2)> SO2( 7.1)，說明寧德市大氣中的污染物類型已經(jīng)由SO2和可吸入顆粒物為主的還原型煤煙污染向以可吸入顆粒物和氮氧化物為主的復(fù)合型污染轉(zhuǎn)變。

表3 寧德市2011-2016年環(huán)境空氣污染負(fù)荷系數(shù)

2.3 環(huán)境空氣質(zhì)量主要污染物變化趨勢(shì)分析

用Spearman秩相關(guān)系數(shù)判定方法分析寧德市2011—2016年空氣污染物的年均值變化趨勢(shì)。查表可知，當(dāng)＝6時(shí)，顯著水平為0.05時(shí)，γ的臨界值＝0.829，與γ值相比，寧德市PM10年均值濃度總體呈下降趨勢(shì)，但變化不明顯。SO2年均值濃度呈下降趨勢(shì)，變化趨勢(shì)明顯，這表明寧德市通過對(duì)重點(diǎn)企業(yè)升級(jí)改造脫硫設(shè)施，加大對(duì)重點(diǎn)污染源的監(jiān)測(cè)監(jiān)察頻次等一系列綜合措施，取得了一定成效。NO2年均值呈顯著上升趨勢(shì)，而且所占負(fù)荷系數(shù)比例不斷提高，應(yīng)予以重視。

表4 秩相關(guān)系數(shù)計(jì)算

表5 秩相關(guān)系數(shù)分析

3 環(huán)境空氣質(zhì)量變化的影響因素分析

3.1 自然因素

寧德地處東南沿海，屬中亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候[2]。從圖3可見，寧德市環(huán)境空氣污染物濃度在冬、春兩季比較高，最高濃度出現(xiàn)在1月和12月。其原因是在冬、春兩季寧德市受西北季風(fēng)影響，季風(fēng)通常會(huì)將北方各省因采暖季節(jié)燃煤產(chǎn)生的污染氣團(tuán)由北至南傳輸；寧德市處于污染氣團(tuán)的傳輸路徑上，容易受到外源性污染傳輸?shù)挠绊?。春、冬兩季靜風(fēng)頻率高，又易在低空形成逆溫層，在局部地區(qū)形成污染物堆積，造成空氣質(zhì)量惡化；同時(shí)寧德市周邊工業(yè)區(qū)工廠增多，產(chǎn)能擴(kuò)大，排放污染物輸入城區(qū)，進(jìn)一步使城區(qū)空氣質(zhì)量惡化。在夏、秋兩季，環(huán)境空氣中污染物相對(duì)較低，最小值一般出現(xiàn)在7～9月；其原因是受到亞熱帶季風(fēng)的影響，夏、秋季局地強(qiáng)對(duì)流天氣過程活躍，臺(tái)風(fēng)頻發(fā)，雨量豐富，有利于空氣污染物的擴(kuò)散及洗消，使夏、秋兩季空氣質(zhì)量會(huì)相對(duì)較好[3]。

圖3 寧德市2015年空氣中主要污染物月際變化

3.2 人為因素

首先，近年來，寧德市工業(yè)企業(yè)建設(shè)的數(shù)量和產(chǎn)能不斷擴(kuò)大，加大了大氣污染物排放量，局部地區(qū)工業(yè)企業(yè)的廢氣處理設(shè)施運(yùn)轉(zhuǎn)不正?；蚓S護(hù)不到位，導(dǎo)致廢氣污染治理效果不佳。對(duì)沒有安裝在線監(jiān)控設(shè)施的污染源，需要持續(xù)加大監(jiān)測(cè)監(jiān)察力度，部分冶金項(xiàng)目、電廠、港口的大型煤堆、料堆等防風(fēng)抑塵設(shè)施還不到位。

第二，近年來，寧德市機(jī)動(dòng)車保有量增速明顯，上下班高峰期交通擁堵時(shí)有發(fā)生，機(jī)動(dòng)車長(zhǎng)時(shí)間在城區(qū)內(nèi)怠速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)不能進(jìn)行充分燃燒，增加了機(jī)動(dòng)車尾氣污染物的排放。

第三，隨著寧德市城區(qū)建設(shè)的不斷擴(kuò)大，新建道路及大量建筑施工產(chǎn)生揚(yáng)塵，建筑施工及餐飲業(yè)油煙產(chǎn)生大量氣態(tài)污染物，導(dǎo)致空氣中污染物濃度上升，影響環(huán)境空氣質(zhì)量。

4 控制空氣污染的對(duì)策和措施

4.1 加大工業(yè)廢氣治理力度

盡快使用清潔能源替代傳統(tǒng)化石能源，多使用低硫煤，同時(shí)推動(dòng)工業(yè)企業(yè)的清潔化生產(chǎn)改造，繼續(xù)開展專項(xiàng)整治重點(diǎn)行業(yè)，推動(dòng)重點(diǎn)行業(yè)專項(xiàng)治理，使大氣污染物處理設(shè)施（如：脫硫、脫硝、除塵等）穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

4.2 強(qiáng)化移動(dòng)源污染防治

加快機(jī)動(dòng)車燃油品質(zhì)升級(jí)。大力推行新能源汽車，同時(shí)政府要加大對(duì)新能源汽車的周邊基礎(chǔ)配套設(shè)施建設(shè)，解決人們對(duì)購買新能源汽車的后顧之憂，同時(shí)市民事先安排好出行路線，避免交通擁堵，多使用公共交通系統(tǒng)或共享交通工具，緩解城市交通壓力。

4.3繼續(xù)加大城市綠化建設(shè)，抑制揚(yáng)塵

在城市沿岸建設(shè)相應(yīng)的生態(tài)公園、濕地公園，結(jié)合現(xiàn)有的道路建設(shè)有寧德特色的綠化景觀帶；將工業(yè)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)規(guī)劃到城市生活區(qū)的東北方或西南方，減少工業(yè)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)產(chǎn)生的粉塵對(duì)生活區(qū)的影響。針對(duì)城市化建設(shè)帶來的揚(yáng)塵，控制渣土車的運(yùn)輸路徑和時(shí)間，禁止敞開式作業(yè)。建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)于易產(chǎn)生揚(yáng)塵的施工工段應(yīng)及時(shí)灑水降低揚(yáng)塵。

4.4 控制社會(huì)生活污染源

重點(diǎn)控制餐飲業(yè)油煙和廢棄物露天焚燒，城區(qū)餐飲業(yè)油煙應(yīng)安裝相應(yīng)的油煙處理設(shè)施并達(dá)標(biāo)排放。對(duì)此，各部門要協(xié)調(diào)管控，明確各部門的職責(zé)范圍，開展露天焚燒污染綜合整治，禁止廢棄物露天焚燒。

5 結(jié)論

（1）寧德市環(huán)境空氣質(zhì)量良好，2011年以來可吸入顆粒物和SO2濃度逐年下降，其中SO2下降幅度明顯；NO2濃度上升十分顯著。

（2）寧德城區(qū)空氣污染物濃度隨季節(jié)變化，在7～9月污染物濃度相對(duì)較低，1月、12月污染物濃度為一年之中最高。

（3）2011年，寧德城區(qū)空氣為煤煙型污染，從2012年開始，NO2濃度持續(xù)升高，而SO2濃度下降明顯，至2016年，寧德城區(qū)空氣大氣污染類型轉(zhuǎn)變?yōu)橐钥晌腩w粒物和氮氧化物為主的復(fù)合型污染。

[1] 環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）:HJ 663—2013 [S].

[2] 寧德市環(huán)保局.福建省寧德市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書[R].

[3] 趙衛(wèi)紅.福建省城市空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)及影響因素分析[J].亞熱帶資源與環(huán)境學(xué)報(bào),2009,4(4):86-91.