＊莊漢斌

（惠安縣環(huán)境監(jiān)測站 福建 362100）

1.引言

隨著經(jīng)濟高速發(fā)展和城市化進程的加快，大氣環(huán)境污染問題已嚴重制約城市發(fā)展，威脅社會經(jīng)濟發(fā)展和人民身心健康，也成為環(huán)境學科研究的重點。因此，通過對區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量變化趨勢的研究，掌握大氣污染狀況產(chǎn)生原因及變化特征，為改善大氣環(huán)境質(zhì)量提供科學參考具有重要意義。大氣環(huán)境質(zhì)量評價是大氣污染防治的重要內(nèi)容，在大氣環(huán)境質(zhì)量分級標準的基礎上，以若干大氣環(huán)境影響因子的監(jiān)測資料為依據(jù)，采用選定方法對某一區(qū)域在某一時間段的大氣環(huán)境質(zhì)量進行定性或定量評估，從而為有效防治大氣污染提供必要的科學依據(jù)，因此對大氣環(huán)境質(zhì)量的客觀準確評價是防治區(qū)域大氣污染的前提和關鍵。國內(nèi)許多學者對不同城市的大氣環(huán)境質(zhì)量狀況進行了評價，王棚飛等對重慶市大氣環(huán)境質(zhì)量進行了評價，結(jié)果表明，重慶市大氣中首要污染物是PM10，其次是氮氧化物，最后是二氧化硫。氣溫、日照、降水等氣象因素與大氣環(huán)境質(zhì)量季節(jié)變化具有一定的相關性。經(jīng)濟社會的快速發(fā)展對大氣環(huán)境質(zhì)量有一定的影響。許麗媛采用層次分析法對甘肅省迭部縣2013年-2017年大氣環(huán)境質(zhì)量及其變化進行評價，結(jié)果表明，迭部縣大氣環(huán)境質(zhì)量受PM10影響較大，受SO2和NO2的影響較小。總體來說，迭部縣大氣環(huán)境質(zhì)量好轉(zhuǎn)趨勢明顯。校園齊等采用灰色關聯(lián)度法對新鄉(xiāng)市大氣環(huán)境質(zhì)量進行評價研究。研究結(jié)論表明，新鄉(xiāng)市大氣環(huán)境質(zhì)量有待改善，且冬半年的可懸浮顆粒物問題尤為突出。趙建平等基于云模型對長沙市2014年-2016年大氣環(huán)境質(zhì)量進行綜合評價。結(jié)果表明，云模型能夠很好地實現(xiàn)評價指標數(shù)值和大氣環(huán)境質(zhì)量等級間的不確定映射，長沙市大氣環(huán)境質(zhì)量呈現(xiàn)逐年好轉(zhuǎn)趨勢，評價結(jié)果與實際情況相符。福建省惠安縣的相關研究還未見報道，因此，本文擬采用環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)對2016年-2020年惠安縣三個大氣省控點的大氣污染指標（SO2、NO2、O3、PM10、CO、PM2.5）進行分析，并分析氣象因素對大氣環(huán)境質(zhì)量的影響。

2.材料與方法

(1)研究區(qū)域

惠安縣位于福建省東南沿海，泉州灣和湄洲灣之間，東面臺灣，北接泉港區(qū)，西聯(lián)洛江區(qū)，南與臺商投資區(qū)毗鄰?；莅矊賮啛釒Ъ撅L氣候，年平均氣溫在16-21℃之間，冬季盛行東北風，夏季盛行西南風。降水主要集中在春夏季，降水量約在1000mm左右，夏長冬短。惠安縣氣候有4個基本特征：氣溫高、光熱豐富、降水充沛、季風氣候顯著。根據(jù)第七次全國人口普查數(shù)據(jù)，全縣總?cè)丝?81397人?；莅驳貏菸鞅备?，東南低，呈層狀傾斜，以丘陵臺地為主。惠安素以“漁業(yè)強縣”“建筑之鄉(xiāng)”“雕藝之鄉(xiāng)”著稱于世，惠安已形成具有濃郁地方特色的石雕石材、食品飲料、鞋服包袋、五金機械、建筑裝飾等五大主導產(chǎn)業(yè)，以及船舶修造、石化化工、裝備制造、光電信息和旅游業(yè)等新興產(chǎn)業(yè)。

(2)數(shù)據(jù)來源、評價標準及評價方法

本文數(shù)據(jù)來源于惠安縣3個環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測省級評價點位（縣圖書館、縣體育館、科山中學）2016年-2020年的監(jiān)測數(shù)據(jù)，監(jiān)測指標包括SO2、NO2、O3、PM10、CO、PM2.5等六項污染物。評價標準依照《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB3095-2012及其修改單）中二級標準。

中華人民共和國生態(tài)環(huán)境部（原環(huán)保部）提出采用環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)對全國重點城市空氣質(zhì)量進行評價，該指數(shù)是用來描述城市環(huán)境空氣質(zhì)量綜合狀況的無量綱指數(shù)。其數(shù)學表達式如式（1）-式（3）所示。

式中，Ii為污染物i的單項指數(shù)；Ci為污染物i的年均值；Si為污染物i的年均值二級標準；Isum為環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)；Fi為污染物的負荷率。環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)越小表明其綜合污染程度越輕；反之，則綜合污染程度較重。

3.結(jié)果與討論

(1)環(huán)境空氣優(yōu)良天數(shù)

本文對2016年-2020年惠安縣環(huán)境空氣優(yōu)良天數(shù)進行統(tǒng)計分析，結(jié)果如表1所示。

表1 2016年-2020年惠安縣環(huán)境空氣優(yōu)良天數(shù)統(tǒng)計表（%）

如表1所示，總體來看，惠安縣2018年優(yōu)良天數(shù)比例最低（95.1%），2020年優(yōu)良天數(shù)比例最高（99.2%），除4月、9月外，均為100%的優(yōu)良率，空氣質(zhì)量最好，1月-3月與特殊時期導致的工廠停產(chǎn)有關，對比2016年-2019年的同時期，空氣質(zhì)量大幅度提升。

(2)環(huán)境空氣質(zhì)量時間變化特征

①環(huán)境空氣質(zhì)量年度變化趨勢

本文采用利用環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)法，對2016年-2020年惠安縣大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測站點的大氣環(huán)境質(zhì)量的進行綜合評價，結(jié)果如表2所示。

如表2所示，惠安縣氣環(huán)境質(zhì)量變化具有如下特征：A.環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)（Isum）呈逐年下降的趨勢，2017年-2020年的降幅分別為1.13%，3.14%，13.86%，12.33%；B.各評價因子中，O3的污染負荷率在所有因子中最高，平均值為26.84%，并且五年間逐年升高，增幅分別為9.72%，7.63%，5.06%，7.01%，PM10和PM2.5污染負荷率平均值分別為21.26%和23.95%，表明惠安縣的大氣污染以O3、PM10和PM2.5為主。2014年福建省頒布《福建省大氣污染防治行動計劃實施細則》，2018年頒布《福建省大氣污染防治條例》，加強對大氣顆粒物的控制，取得了一定的成效，但是O3污染應該引起充分的重視。

表2 惠安縣大氣污染物環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)及污染物負荷率（Isum和標準差無量綱，其余單位：%）

②環(huán)境空氣質(zhì)量月變化趨勢

惠安縣空氣質(zhì)量綜合指數(shù)月變化趨勢如圖1所示。空氣質(zhì)量綜合指數(shù)最小的月份幾乎為6月-10月，而2月到次年的4月的空氣質(zhì)量綜合指數(shù)全年最大。6月-10月為泉州的雨季和臺風季，在雨水和大風的沖刷和稀釋作用下，空氣質(zhì)量明顯趨好，11月至次年4月由于雨水偏少，天氣相對干燥，空氣質(zhì)量較差。

圖1 惠安縣環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)月變化曲線

(3)環(huán)境空氣質(zhì)量指標與氣象條件的相關分析

為了更清楚地掌握空氣質(zhì)量與氣象因子間的關系，本文采用SPSS19.0將五年的空氣質(zhì)量污染因子與氣象因子進行了皮爾森相關分析，結(jié)果如表3所示。

表3 環(huán)境空氣質(zhì)量指標與氣象條件的相關分析表

如表3所示，PM10、PM2.5和O3顯著正相關（p＜0.01），與溫度和濕度顯著負相關（p＜0.01），與大氣壓顯著正相關（p＜0.01），表明溫度和濕度越高、大氣壓越小，顆粒物和臭氧的濃度越低，有利于細顆粒物的擴散，因此在6月-10月間，高溫雨季惠安縣污染較輕。由臭氧的形成機理表明，臭氧的污染可能受到VOCs和NO2的影響，由表3可知，惠安縣臭氧和NO2未表現(xiàn)出相關關系，因此，臭氧污染可能是VOCs控制形成。

4.結(jié)論

基于三個省控點的數(shù)據(jù)，對惠安縣2016年-2020年的大氣環(huán)境質(zhì)量變化特征進行分析，可得出以下結(jié)論：

從優(yōu)良天數(shù)來看，惠安縣2020年空氣質(zhì)量最好，對比2016年-2019年的同時期，空氣質(zhì)量大幅度提升。

惠安縣環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)（Isum）呈逐年下降的趨勢，O3的污染負荷率在所有因子中最高，并且五年間逐年升高，表明惠安縣的大氣污染以O3、PM10和PM2.5為主。

惠安縣空氣質(zhì)量綜合指數(shù)月變化趨勢表明，6月-10月空氣質(zhì)量較好，11月-次年4月空氣質(zhì)量較差。

大氣污染因子與氣象條件的相關分析表明，溫度和濕度越高、大氣壓越小，顆粒物和臭氧的濃度越低，有利于細顆粒物的擴散，因此在6月-10月間，高溫雨季惠安縣污染較輕，臭氧污染可能是VOCs控制形成。

鑒于數(shù)據(jù)時長和空間站點數(shù)量的有限性，對惠安縣大氣環(huán)境質(zhì)量的變化特征仍需進一步探究和完善，為改善或治理惠安縣大氣環(huán)境質(zhì)量提供一些科學依據(jù)或支撐。