劉 萍

(昆明市生態(tài)環(huán)境局官渡分局生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，云南 昆明 650000)

0 引言

昆明位于西南云貴高原中部，南瀕滇池，三面環(huán)山，屬北緯低緯度亞熱帶-高原山地季風(fēng)氣候。官渡區(qū)位于滇池北岸，是云南省會(huì)城市昆明主城區(qū)的重要組成部分。2012年《GB 3095-2012 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》增設(shè)了PM2.5和 O3-8h平均濃度限制兩項(xiàng)指標(biāo)[1]，并于2013年1月1日在全國實(shí)施，昆明市作為當(dāng)時(shí)第一批實(shí)施空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)的省會(huì)城市，于2013年1月1日對外正式發(fā)布了新的空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)。本文根據(jù)昆明市官渡區(qū)2013—2019年國家空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)及降水監(jiān)測數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)分析官渡區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量的變化趨勢和現(xiàn)狀，以期為后續(xù)大氣污染防治提供資料參考。

1 數(shù)據(jù)來源與統(tǒng)計(jì)方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

2013—2019年國家城市空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)昆明市關(guān)上點(diǎn)和酸雨國控監(jiān)測點(diǎn)關(guān)上點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

1.2 統(tǒng)計(jì)方法

Spearman 秩相關(guān)系數(shù)計(jì)算法，是將兩要素的樣本值按照數(shù)據(jù)大小順序排列位次，以各要素樣本值的位次代替實(shí)際數(shù)據(jù)而求得的一種統(tǒng)計(jì)量。它是反映等級相關(guān)程度的統(tǒng)計(jì)分析指標(biāo)。采用 Daniel 的 Spearman秩相關(guān)系數(shù)法對昆明市官渡區(qū)空氣污染變化趨勢進(jìn)行分析檢驗(yàn)、計(jì)算。

式中：γs-Spearman秩相關(guān)系數(shù)；n-時(shí)間周期的數(shù)量，n≥5；Xj-周期j按時(shí)間排序的序號，1≤Xi≤n；Yj-周期j內(nèi)污染物濃度按數(shù)值升序排序的序號，1≤Yj≤n。

秩相關(guān)系數(shù)與相關(guān)系數(shù)一樣，γs為正時(shí)表示正相關(guān)，γs為負(fù)時(shí)表示負(fù)相關(guān)，當(dāng)γs> Spearman 相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)表中的顯著性水平時(shí)，表明變化趨勢有顯著意義，反之則沒有[2]。

2 環(huán)境空氣主要污染物監(jiān)測結(jié)果及分析

2019年昆明市空氣質(zhì)量在全國168個(gè)城市中排名第15名，在全國的省會(huì)城市中排第15名。其中，國控監(jiān)測點(diǎn)官渡區(qū)博物館點(diǎn)空氣質(zhì)量優(yōu)良率為95.6%。

2.1 環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀評價(jià)

根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規(guī)范》對2013—2019年昆明市國控點(diǎn)官渡區(qū)關(guān)上點(diǎn)的監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并分析[3]，結(jié)果見表1。

由表1可知，2013—2019年SO2、CO和O3年評價(jià)均達(dá)標(biāo)； 2015—2019年P(guān)M2.5、PM10和NO2年均值都達(dá)標(biāo)，但按照《環(huán)境空氣質(zhì)量評價(jià)技術(shù)規(guī)范》進(jìn)行評價(jià)，百分位值未達(dá)標(biāo)，因此綜合評價(jià)后除NO2項(xiàng)目2016年達(dá)標(biāo)外，其余年份均不達(dá)標(biāo)[4]。

2.2 環(huán)境空氣質(zhì)量等級情況

2013—2019年昆明市官渡區(qū)空氣質(zhì)量優(yōu)良率由80.3%大幅提升至95.6%，輕度污染天數(shù)由68d下降至15d，中度污染天數(shù)由3d降至0天，盡管個(gè)別年份存在小幅波動(dòng)，但是整體而言環(huán)境空氣質(zhì)量有顯著提升。在輕中度污染當(dāng)中，首要污染物由顆粒物PM10/PM2.5向臭氧O3轉(zhuǎn)變，首要污染物是顆粒物的天數(shù)占輕、中度污染天數(shù)由2013年的80.3%下降至2019年的6.70%，而首要污染物是臭氧的天數(shù)由18.3%上升至93.3%。詳見表2。在空氣質(zhì)量大幅提升的背景下，顆粒物污染逐漸得到控制，而臭氧污染的問題日益凸顯。

表1 2013—2019年昆明市官渡區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量統(tǒng)計(jì)

表2 2013—2019年昆明市官渡區(qū)空氣質(zhì)量等級情況表

2.3 環(huán)境空氣各指標(biāo)年度變化趨勢分析

2013—2019年官渡區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量各指標(biāo)變化趨勢評價(jià)如表3。SO2、PM10、PM2.5和CO-95顯著下降，NO2趨勢下降但并不顯著，O3趨勢上升但不顯著。在趨勢不顯著的數(shù)據(jù)系列中，NO2出現(xiàn)連續(xù)3個(gè)及以上并列值，Spearman秩相關(guān)系數(shù)法不能很好地判斷變化趨勢，O3-90呈現(xiàn)上升又下降的V字型變化趨勢，為了更直觀地反映近年來各指標(biāo)年均值的變化趨勢，作圖1 。

由圖1可知，近年來除臭氧O3指標(biāo)經(jīng)過先下降又上升的V字型趨勢外，SO2、CO、 PM2.5、PM10和NO2都在呈下降趨勢。

表3 2013—2019年官渡區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量各指標(biāo)變化趨勢評價(jià)表 (μg/m3)

2.4 2019年環(huán)境空氣各指標(biāo)月際變化趨勢分析

將2019年每日的環(huán)境空氣各指標(biāo)濃度值按月進(jìn)行算術(shù)平均得到月均值，通過折線圖的方式得到2019年環(huán)境空氣各指標(biāo)的月均值變化趨勢圖。由圖2可見，O3、 PM2.5、PM10和NO2濃度從1月份開始逐漸升高，3—5月達(dá)到峰值，然后逐漸下降，到7月達(dá)到低谷，7—12月又逐漸上升，在5—8月雨季期間呈倒V字型。按照昆明的氣候特征，3—5月干燥少雨，紫外線強(qiáng)，因此顆粒物和臭氧濃度值高，10—12月也是干燥少雨，且冬季易形成逆溫層，不利于污染物流通擴(kuò)散，也容易導(dǎo)致污染物濃度升高。5—8月雨季期間，降雨量和降水頻次的增加，沖刷稀釋了空氣中顆粒物，從而使其濃度值降低，同時(shí)雨季期間云量增加，太陽直射降低，減輕了臭氧污染[5]。

3 降水監(jiān)測結(jié)果及分析

2019年，昆明市官渡區(qū)國控酸雨監(jiān)測關(guān)上點(diǎn)降水監(jiān)測總計(jì)29次，總降水量為 746.60mm，pH值為7.58，陰離子含量順序?yàn)椋毫蛩岣?硝酸根>氯離子>氟離子，其中以硫酸根和硝酸根為主，且硫酸根與硝酸根當(dāng)量濃度之比為1.755，介于0.5～3.0，表明官渡區(qū)降水為硫酸硝酸混合型。陽離子含量依次為：鈉離子>鈣離子>銨離子>鉀離子>鎂離子，以鈉離子含量為主[6]。

3.1 2013—2019年降水監(jiān)測總體情況

2013—2019年降水監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表4。2013—2019年官渡區(qū)降水量在612.2～1071.5mm，2014年最多，2017年最少。降水pH在6.32～9.01，均好于酸雨限值5.6。酸雨頻率為0，屬于非酸雨區(qū)，降水pH值年際變化見圖3。

表4 2013—2019年降水監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) (mg/L)

3.2 2013—2019年降水化學(xué)組成

整體而言，降水中離子化學(xué)組成較穩(wěn)定，降水中陰離子當(dāng)量濃度排列順序?yàn)椋毫蛩岣?硝酸根>氯離子>氟離子，陽離子當(dāng)量濃度排列順序?yàn)椋衡c離子>鈣離子>銨離子>鉀離子>鎂離子。

3.3 主要污染物與機(jī)動(dòng)車數(shù)量的關(guān)系

4 結(jié)論與建議

(1)在空氣質(zhì)量大幅提升的背景下，顆粒物污染逐漸得到控制，而臭氧污染的問題日益凸顯。

2013—2019年昆明市官渡區(qū)空氣質(zhì)量優(yōu)良率由80.3%大幅提升至95.6%，輕度污染天數(shù)由68d下降至15d，中度污染天數(shù)由3d降至0天。2013—2019年SO2、PM10、PM2.5年均值和CO-95顯著下降，NO2趨勢下降但并不顯著，O3趨勢上升但不顯著。在輕中度污染天數(shù)當(dāng)中，首要污染物由顆粒物PM10/PM2.5向臭氧O3轉(zhuǎn)變，首要污染物是顆粒物的天數(shù)占輕、中度污染天數(shù)由2013年的80.3%下降至2019年的6.70%，而首要污染物是臭氧的天數(shù)由18.3%上升至93.30%。

對策：繼續(xù)鞏固顆粒物治理成效，加強(qiáng)臭氧污染防治。加強(qiáng)建筑施工和道路施工管理，施工過程中，必須要求搭建圍欄，用防塵網(wǎng)遮擋及采取灑水的措施控制建筑、施工等動(dòng)土工程中的揚(yáng)塵; 加強(qiáng)運(yùn)輸渣土車輛密閉管理，運(yùn)輸過程中車輛必須加蓋，以避免渣土潑灑; 風(fēng)速大的時(shí)候，必須及時(shí)對路面進(jìn)行灑水; 加強(qiáng)城區(qū)綠化管理，在土地資源有限的前提下，可結(jié)合垂直綠化的方式，增加城市道路的綠化率。

O3的前體物是氮氧化物NOX和揮發(fā)性有機(jī)物VOCS，紫外輻射強(qiáng)、高溫、低濕的條件下容易生成O3，在區(qū)域范圍內(nèi)實(shí)施揮發(fā)性有機(jī)物VOCS治理，產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物廢氣的生產(chǎn)和服務(wù)活動(dòng)應(yīng)當(dāng)在密閉空間或者設(shè)備中進(jìn)行，按照規(guī)定安裝、使用污染防治設(shè)施；無法密閉的，應(yīng)當(dāng)采取收集罩收集處理、水霧等措施減少有機(jī)物廢氣的排放量。減少汽車尾氣排放[7]。

(2)環(huán)境空氣各指標(biāo)的月際變化規(guī)律呈現(xiàn)春季3—5月和冬季10—12月易污染物濃度升高，雨季5—8月污染物濃度達(dá)到全年低值的規(guī)律。

對策：在原有的大氣污染防治措施基礎(chǔ)上，加強(qiáng)春冬兩個(gè)干燥季節(jié)顆粒物的控制，增加城市道路霧炮車的運(yùn)行頻次，積極落實(shí)顆粒物控制的各項(xiàng)措施。在春夏季紫外線強(qiáng)的季節(jié)，進(jìn)一步警惕臭氧的污染。

對策：為了減少汽車尾氣污染，加快城市公共交通的發(fā)展，完善綠色大公交系統(tǒng)，積極推進(jìn)低碳出行; 加強(qiáng)對機(jī)動(dòng)車尾氣污染監(jiān)督管理，對機(jī)動(dòng)車尾氣開展環(huán)保年檢和抽檢工作。