袁 杰,賈立亭,周焱博
(山西省陽(yáng)泉市氣象局,山西 陽(yáng)泉 045000)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快,污染物排放量增加,特別是在冬半年大氣環(huán)流活躍度減弱和取暖季的影響下,華北地區(qū)重污染天氣呈多發(fā)、易發(fā)的態(tài)勢(shì)。華北地區(qū)受太行山、燕山、黃土高原等地形影響,其對(duì)冷空氣活動(dòng)起到阻擋和削弱作用,導(dǎo)致京津冀及周邊地區(qū)區(qū)域污染較重[1-2]。因此,有必要研究本地的空氣質(zhì)量、污染物濃度特征及變化規(guī)律,為大氣污染預(yù)報(bào)預(yù)警及防治攻堅(jiān)工作提供有效支持。
大氣環(huán)境觀測(cè)資料采用2014-2019年陽(yáng)泉市環(huán)境監(jiān)測(cè)站的6個(gè)國(guó)控站點(diǎn)(市中心站、賽魚(yú)站、南莊站、白羊墅站、平坦站、大陽(yáng)泉站)的觀測(cè)數(shù)據(jù),陽(yáng)泉市城市空氣質(zhì)量用6個(gè)國(guó)控站的平均值表示。
下面從2014-2019年陽(yáng)泉市空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)的變化情況來(lái)分析城市空氣質(zhì)量的變化特征。2014-2019年,AQI平均值為104.2,其中,2014年AQI最大,達(dá)110.3,2015年最小,為90.2,2017-2019年,其波動(dòng)幅度較小??傮w而言,AQI呈先減小后增加再減小的年際變化規(guī)律,6年內(nèi)只有2015年AQI在100以內(nèi),其余5年皆在100以上,空氣質(zhì)量較差。
從2014-2019年陽(yáng)泉市各季節(jié)AQI變化情況來(lái)看,四季中,冬季AQI平均值最高,空氣質(zhì)量最差,春季空氣質(zhì)量較差,夏季空氣質(zhì)量較好,秋季空氣質(zhì)量最好。
從2014-2019年陽(yáng)泉市非采暖季和采暖季AQI變化情況來(lái)看,除2017-2018年兩者比較接近外,其余年份采暖季的AQI都明顯高于非采暖季,這與采暖季供暖需求導(dǎo)致排放物增加、大氣自凈能力減弱有明顯關(guān)系[3]。
從2014-2019年陽(yáng)泉市各月AQI變化情況可以看出,2014-2019年,陽(yáng)泉市月AQI最大值為177.9(2014年2月),最小值為56.9(2015年9月),整體呈先降低后增加的趨勢(shì),月峰值區(qū)集中在每年的1-3月和11-12月,月低值區(qū)集中在8-10月。2014-2019年,AQI月平均最大值出現(xiàn)在1月,為121.2,月平均最小值出現(xiàn)在9月,為76,整體呈現(xiàn)出兩頭高、中間低的特點(diǎn)。
從2014-2019年陽(yáng)泉市春節(jié)期間AQI變化情況可以看出,春節(jié)期間,陽(yáng)泉市AQI呈明顯增加趨勢(shì),最大值出現(xiàn)在2018年,為182.3,最小值出現(xiàn)在2014年,為95.7。春節(jié)期間,陽(yáng)泉市空氣質(zhì)量變化分為兩個(gè)階段,分別為除夕至初二、初三至初五,空氣質(zhì)量呈現(xiàn)出明顯的惡化趨勢(shì)。
從2014-2019年陽(yáng)泉市空氣質(zhì)量等級(jí)變化情況可以看出,2014-2019年,陽(yáng)泉市空氣質(zhì)量等級(jí)年變化特征整體呈穩(wěn)中向好的趨勢(shì),其中優(yōu)良天數(shù)在增加,特別是嚴(yán)重污染天氣在減少,但輕到中度污染天數(shù)居高不下。2014-2019年,陽(yáng)泉市優(yōu)良日和污染日及優(yōu)良率和超標(biāo)率變化情況如圖1所示。數(shù)據(jù)顯示,陽(yáng)泉市優(yōu)良日數(shù)年變化特征整體呈穩(wěn)中向好的趨勢(shì),污染日數(shù)呈先減少后增加的趨勢(shì);優(yōu)良率和超標(biāo)率也呈同樣的變化規(guī)律。
圖1 2014-2019年陽(yáng)泉市優(yōu)良日和污染日及優(yōu)良率和超標(biāo)率變化情況
2014-2019年,陽(yáng)泉市氣態(tài)污染物濃度變化情況如圖2所示。由圖2可以看出,陽(yáng)泉市主要污染物中的4類氣態(tài)污染物濃度變化規(guī)律明顯不同,其中SO2和CO濃度呈現(xiàn)明顯降低的趨勢(shì),而O3濃度呈明顯升高的趨勢(shì),NO2濃度穩(wěn)定維持在同一較高水平,無(wú)明顯升降趨勢(shì)。
圖2 2014-2019年陽(yáng)泉市氣態(tài)污染物濃度變化情況
從2014-2019年陽(yáng)泉市PM10和PM2.5污染物濃度變化情況可以看出,陽(yáng)泉市主要污染物中的2類固態(tài)污染物濃度呈相似的變化規(guī)律,呈微弱的下降趨勢(shì)。
2014-2019年,陽(yáng)泉市每年的污染天數(shù)呈現(xiàn)出先減少后增加的趨勢(shì),但變化幅度不明顯。其中,首要污染物為SO2的天數(shù)比例明顯下降;首要污染物為NO2的天數(shù)比例明顯增加;首要污染物為PM10的天數(shù)比例持續(xù)下降;首要污染物為PM2.5的天數(shù)比例明顯增加;首要污染物為CO的天數(shù)比例明顯減少;首要污染物為O3的天數(shù)比例明顯增加。由此可以說(shuō)明,SO2、PM10和CO的治理工作取得了明顯進(jìn)展,NO2、PM2.5和O3污染物排放源的治理工作亟待加強(qiáng)。
2014-2019年,陽(yáng)泉市6個(gè)國(guó)控站點(diǎn)的AQI和空氣質(zhì)量等級(jí)變化情況如表1所示。AQI由高到低的排序?yàn)椋喊籽蚴荆灸锨f站>市中心站>平坦站>賽魚(yú)站>大陽(yáng)泉站。空氣質(zhì)量等級(jí)為優(yōu)的比例由高到低的排序?yàn)椋捍箨?yáng)泉站>賽魚(yú)站>平坦站>南莊站>市中心站=白羊墅站。空氣質(zhì)量等級(jí)為良的比例由高到低的排序?yàn)椋嘿愻~(yú)站>大陽(yáng)泉站>平坦站>市中心站>南莊站>白羊墅站。結(jié)合6個(gè)國(guó)控站點(diǎn)的地理位置可以得出,陽(yáng)泉市空氣質(zhì)量的空間分布特征為:西部的空氣質(zhì)量?jī)?yōu)于中東部,東部空氣質(zhì)量等級(jí)最差,東部白羊墅站的各個(gè)污染等級(jí)天數(shù)皆為第1。
表1 2014-2019年陽(yáng)泉市6個(gè)國(guó)控站點(diǎn)的AQI和空氣質(zhì)量等級(jí)變化
2014-2019年,陽(yáng)泉市AQI呈先減小后增加再減小的變化趨勢(shì),只有2015年空氣質(zhì)量等級(jí)較好,其余5年空氣質(zhì)量整體較差,但其中優(yōu)良率在增加,重污染至嚴(yán)重污染天數(shù)在減少。冬季空氣質(zhì)量最差,春季空氣質(zhì)量較差,夏季空氣質(zhì)量較好,秋季空氣質(zhì)量最好。采暖季的AQI都明顯高于非采暖季,這與采暖季供暖需求導(dǎo)致排放物增加、大氣自凈能力減弱有明顯關(guān)系。AQI月平均最大值出現(xiàn)在1月,月平均最小值出現(xiàn)在9月。春節(jié)期間,陽(yáng)泉市空氣質(zhì)量變化明顯。
大氣污染物中,SO2和CO的濃度呈現(xiàn)出明顯降低的趨勢(shì),而O3濃度呈明顯升高的趨勢(shì),NO2濃度穩(wěn)定維持在同一較高水平,無(wú)明顯升降趨勢(shì),PM10和PM2.5污染物濃度呈微弱的下降趨勢(shì)。首要污染物中,SO2、PM10和CO的治理工作取得了明顯進(jìn)展,NO2、PM2.5和O3污染物排放源的治理工作亟待加強(qiáng)。陽(yáng)泉市空氣質(zhì)量的空間分布特征為:西部的空氣質(zhì)量?jī)?yōu)于中東部,東部空氣質(zhì)量等級(jí)最差,東部白羊墅站的各個(gè)污染等級(jí)天數(shù)皆為第1。