德慶卓嘎
(西藏高原大氣環(huán)境科學(xué)研究所,西藏 拉薩 850000)
目前,全球氣候變暖,高溫?zé)崂嗽黾?,?dǎo)致大氣中濕度、風(fēng)速減小,霧霾日數(shù)增多,降雨酸性化,極易誘發(fā)空氣污染[1-5],而青藏高原作為全球受污染最少的地區(qū)之一,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其生態(tài)環(huán)境變化、環(huán)境空氣質(zhì)量十分關(guān)注[6-9]。拉薩市地處西藏高原腹地,是西藏自治區(qū)的首府,是全區(qū)政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心及交通樞紐,也是國(guó)內(nèi)外游客向往的旅游勝地,由于其特殊的地理位置和政治地位,環(huán)境質(zhì)量備受矚目。2012 年2 月,環(huán)保部發(fā)布新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[10],除原有的SO2、NO2 和PM10 外,新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)增加了PM2.5、O3和CO 三項(xiàng)指標(biāo),對(duì)空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)也由傳統(tǒng)的空氣污染指數(shù)(Air Pollution Index,API)預(yù)報(bào)轉(zhuǎn)為空氣質(zhì)量指數(shù)(AIR quality Index,AQI)預(yù)報(bào)。此前,對(duì)拉薩地區(qū)空氣質(zhì)量的研究多基于SO2、NO2 和PM10 濃度資料及API[15-17],關(guān)于PM2.5、CO 和O3等污染物的研究較少。因此,本文基于新國(guó)標(biāo)利用2013 年至2017 年拉薩市SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO 和O3等大氣污染物濃度資料和同期氣象資料,分析了拉薩市大氣環(huán)境質(zhì)量狀況,為進(jìn)一步治理和控制大氣污染提供科學(xué)依據(jù)。
本文選用資料系拉薩市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站2013年1 月—2017 年12 月監(jiān)測(cè)的6 種主要空氣污染物。
西藏自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心在拉薩市區(qū)內(nèi)共建立了6 個(gè)國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的大氣監(jiān)測(cè)點(diǎn),它們是拉薩市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心(3647m)、八廓街(3656m)、市環(huán)保局3672m)、西藏大學(xué)(3670m)、拉薩火車站(3672m)、區(qū)輻射站(3672m)位置分別為市西南方、市中心、市地方、市東南等地方,具體見圖1。其中八廓街站集中了拉薩市的宗教、政治、經(jīng)濟(jì)、文化、居住和服務(wù)功能,是拉薩市的核心地區(qū),也是大型車輛禁行區(qū)。
圖1 西藏自治區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站分布示意圖
從2013 年至2016 年P(guān)M2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明(圖2),季節(jié)變化明顯,最低值出現(xiàn)在7—9 月份14.42μg/m3~17.97μg/m3之間,最高值出現(xiàn)在11—1 月份35.99μg/m3~55.40μg/m3之間,相比濃度高出37.5%.冬春季節(jié)高原上空受強(qiáng)勁西風(fēng)氣流影響,冷空氣活動(dòng)頻繁,同時(shí)因高空動(dòng)量下傳,常使地面多風(fēng)或風(fēng)速加大,故顆粒物的濃度有所增大。
圖2 空氣污染物濃度年變化及趨勢(shì)
從四季空氣質(zhì)量總體分析來(lái)看,冬季空氣質(zhì)量最差,PM10 污染物濃度呈現(xiàn)為最高值,大約為83μg/m3,夏季空氣質(zhì)量較其它三季為最好,污染物濃度總值大約為41μg/m3。
針對(duì)2013—2017 年之間SO2、NO2、PM10、O3_8h、PM2.5 共6 項(xiàng)污染物濃度均值的統(tǒng)計(jì)得出(圖3),O3_8h濃度值最高,PM10 為次之,最低為CO,分別為103.87μg/m3,60.66μg/m3,0.08mg/m3。SO2、NO2、PM2.5 三項(xiàng)約在10~25μg/m3之間。
圖3 6 種污染物濃度平均值
依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)定(試行)》和AQI 技術(shù)規(guī)定(HJ633—2012)評(píng)價(jià),對(duì)IAQI_SO2、IAQI_NO2、IAQI_PM10、IAQI_CO、IAQI_O3_8h、IAQI_PM2.5 六項(xiàng)污染物指數(shù)統(tǒng)計(jì)(圖4),結(jié)果表明,城區(qū)環(huán)境空氣所監(jiān)測(cè)的2013—2017 年IAQI 五年均值中,IAQI_SO2、IAQI_NO2 和IAQI_CO污染指數(shù)在0~50 之間,空氣質(zhì)量為一級(jí):優(yōu);IAQI_PM10 和IAQI_O3_8h 污染指數(shù)在51~100 之間,空氣質(zhì)量為二級(jí):良好;主要污染物為PM10 和O3。
圖4 6 種污染物IAQI 逐年平均值
從空氣質(zhì)量逐月日達(dá)標(biāo)率來(lái)看(圖5),SO2、NO2 和CO 的空氣質(zhì)量逐月日達(dá)標(biāo)率為100%,PM2.5為90%~100%,PM10 和O3相對(duì)較差,尤其5—6 月O3空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率為85%左右,12 月PM10 的達(dá)標(biāo)率只有79%.
圖5 6 種污染物空氣質(zhì)量逐月日達(dá)標(biāo)率
統(tǒng)計(jì)各污染物月超標(biāo)天數(shù)來(lái)看(表1),O3-8h 的超標(biāo)天數(shù)較多,4—7 月超標(biāo)天數(shù)達(dá)50 天。11—12 月PM10 的超標(biāo)天數(shù)達(dá)37 天。
從各污染物年超標(biāo)天數(shù)來(lái)看,O3-8h 的年超標(biāo)天數(shù)達(dá)55 天,PM10 超標(biāo)天數(shù)達(dá)52 天,PM2.5 的超標(biāo)天數(shù)達(dá)9 天。
表1 各污染物月超標(biāo)天數(shù)
從各污染物逐年各指標(biāo)指定百分位數(shù)濃度來(lái)看(圖6),O3的日最大8 小時(shí)平均第90 百分位濃度平均為141μg/m3,PM10 日均值第95 百分位濃度平均為114μg/m3,PM2.5 日均值第95 百分位濃度平均為47μg/m3,SO2 和NO2 日均值第98 百分位濃度平均分別為14μg/m3和45μg/m3,CO 日均值第95 百分位濃度平均為1.4 μg/m3。
圖6 6 種污染物指標(biāo)指定百分位數(shù)濃度
2013 至2017 年,拉薩城區(qū)個(gè)城市平均空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)比例為46.6%.其中,空氣質(zhì)量為優(yōu)的比例為22.6%,良天數(shù)比例為71.6%,輕度污染比例為6%,中度污染比例為0.2%,重度污染和嚴(yán)重污染比例為0.2%.從城市優(yōu)良天數(shù)比例來(lái)看,五年內(nèi)總天數(shù)為1814 天,其中優(yōu)為410 天,良1281 天,輕度污染109 天。超標(biāo)天數(shù)中以O(shè)3為首要污染物的天數(shù)最多,占49.4%,其次是PM10 占46.2%.
6 項(xiàng)污染物濃度均值的統(tǒng)計(jì),O3_8h 濃度值最高,PM10 為次之,最低為CO,分別為103.87μg/m3,60.66μg/m3,0.08mg/m3。SO2、NO2、PM2.5 三項(xiàng)約在10~25μg/m3之間。
SO2、NO2 和CO 的空氣質(zhì)量逐月日達(dá)標(biāo)率為100%,PM2.5 為90%~100%,PM10 和O3相對(duì)較差,尤其5—6 月O3空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率為85%左右,12 月PM10 的達(dá)標(biāo)率只有79%.
從各污染物年超標(biāo)天數(shù)來(lái)看,O3-8h 的年超標(biāo)天數(shù)達(dá)55 天,PM10 超標(biāo)天數(shù)達(dá)52 天,PM2.5 的超標(biāo)天數(shù)達(dá)9 天。
O3的日最大8 小時(shí)平均第90 百分位濃度平均為141μg/m3,PM10 日均值第95 百分位濃度平均為114μg/m3,PM2.5 日均值第95 百分位濃度平均為47μg/m3。