黃喜玲，王凱杰，任鈺婷，段保軍

(1.甘肅省慶陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，甘肅 慶陽 745000；2.隴東學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，甘肅 慶陽 745000)

全世界目前的能源結(jié)構(gòu)依舊是以石油煤炭為主，中國也不例外，煤炭資源相對豐富，煤炭儲量居世界第三位，在20世紀(jì)90年代已探明的煤炭儲量高達(dá)1萬億噸，石油儲量在150億桶。改革開放以來，我國工業(yè)化進(jìn)程飛速發(fā)展，隨之而來的大氣污染問題日益加劇。根據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO最新的定義[1]：大氣污染一般指的是因人為活動和自然過程引起的某種物質(zhì)進(jìn)入大氣中且表現(xiàn)出相當(dāng)?shù)臐舛?，存留足夠的時(shí)間對人體的舒適、健康或者對環(huán)境產(chǎn)生了不良危害的現(xiàn)象。大氣污染的成因分為自然過程和人為過程，自然過程例如沙塵暴、火山爆發(fā)等造成的空氣中顆粒物的急劇增加；人為過程主要是由于人類活動對大氣產(chǎn)生的影響，例如工業(yè)生產(chǎn)的未達(dá)標(biāo)排放，汽車尾氣排放、秸稈垃圾的焚燒等。權(quán)威數(shù)據(jù)顯示，以2015—2016年為例，全國工業(yè)廢氣達(dá)到了685170億立方米。根據(jù)公安部交通管理局最新消息[2]，截至2020年6月，全國私家車保有量為2.7億輛，約占機(jī)動車總量的75%，而每年的機(jī)動車尾氣排放量達(dá)到了4300多萬噸，雖然這個(gè)數(shù)字有所下降，但由于我國私家車保有量的逐年增加，尾氣排放量仍然不容樂觀。除以上工業(yè)、汽車尾氣產(chǎn)生的大氣污染外，焚燒秸稈也是造成污染的一個(gè)重要來源。焚燒秸稈、垃圾產(chǎn)生的硫化物[3]、氮化物在對環(huán)境產(chǎn)生區(qū)域性污染的同時(shí)，對人體健康也產(chǎn)生了危害，全世界每年大約有12%的人死于空氣污染[4]。因此，研究一個(gè)地區(qū)的空氣質(zhì)量成為環(huán)境污染防控的重要課題。

慶陽市位于甘肅省最東部、陜甘寧交匯處，石油煤炭資源豐富，煤炭儲量達(dá)到2000多億噸。中國第一大油田長慶油田和核桃峪煤礦便位于此。專家指出，未來很長一段時(shí)間內(nèi)，我國將依然以石油煤炭為主要能源。根據(jù)我國現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源開采利用方式，在引起生態(tài)地質(zhì)災(zāi)害的同時(shí)，空氣污染問題也不可小覷。因此，慶陽市區(qū)的空氣質(zhì)量監(jiān)測分析研究將對慶陽市空氣污染防治工作產(chǎn)生重要的意義。

美國最早于1970年推出了《美國的清潔空氣法案》[5]，至此美國的空氣質(zhì)量評價(jià)進(jìn)入了以空氣質(zhì)量指標(biāo)與零污染策略為基礎(chǔ)的時(shí)代，后面又對該法案進(jìn)行了多達(dá)兩次的修改，要求污染可能發(fā)生區(qū)域必須獲得該州發(fā)放的許可證。

日本于20世紀(jì)60年代末推出了《大氣污染防治法》，成為日本控制空氣污染的主要法律，控制污染源的最低排放標(biāo)準(zhǔn)，使大氣保持一定程度的良好狀態(tài)。

我國于20世紀(jì)80年代末頒布了《大氣污染防治法》[6]，1996年頒布了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了包含二氧化硫、總懸浮顆粒物、可吸入顆粒物、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、鉛、苯并[a]芘在內(nèi)的數(shù)10項(xiàng)污染物。值得一提的是我國于21世紀(jì)初取消了氮氧化物的濃度最大限值。在2012年我國公布的新的空氣質(zhì)量監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)中則是將SO2、NO2、CO、PM10、PM2.5、O3用新的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)展現(xiàn)出來。采用空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)來定量描述空氣質(zhì)量狀況[7]，空氣質(zhì)量指數(shù)分級為：優(yōu)、良、輕度污染、中度污染、重度污染、嚴(yán)重污染。但是與美國相比，我們國家的AQI等級濃度值存在較大的差異，尤其是在PM2.5-24h的值上面,我國假如是日均濃度30μg/m3，那么美國僅僅為10μg/m3，PM2.5依舊是制約我國空氣質(zhì)量轉(zhuǎn)良的關(guān)鍵性指標(biāo)。

表1 AQI各分級對人體的影響信息AQI分級信息

1 慶陽市空氣質(zhì)量監(jiān)測站布局概況

1.1 監(jiān)測點(diǎn)位

(1)自動監(jiān)測點(diǎn)位

監(jiān)測點(diǎn)位：全市共布設(shè)自動監(jiān)測點(diǎn)位12個(gè)，其中國控點(diǎn)位3個(gè)，省控點(diǎn)位9個(gè)。具體點(diǎn)位布設(shè)情況見表2。

表2 環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測點(diǎn)位一覽表

(2)手動監(jiān)測點(diǎn)位

監(jiān)測點(diǎn)位：在西峰區(qū)布設(shè)降塵手工監(jiān)測點(diǎn)位6個(gè)，其中，監(jiān)控點(diǎn)5個(gè)(市監(jiān)測站、糧貿(mào)總公司、二中、種子公司、市政府)，對照點(diǎn)1個(gè)(轉(zhuǎn)播臺)。

1.2 監(jiān)測項(xiàng)目及分析方法

(1)自動監(jiān)測點(diǎn)位

監(jiān)測項(xiàng)目：二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入顆粒物(PM10)、細(xì)顆粒物(PM2.5)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3)，均采用自動監(jiān)測。

分析方法：二氧化硫和臭氧均采用紫外熒光法；二氧化氮采用氣相化學(xué)發(fā)光法；可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物采用β射線法；一氧化碳采用紅外吸收法。

(2)手動監(jiān)測點(diǎn)位

監(jiān)測項(xiàng)目：自然降塵，采用手工監(jiān)測。

分析方法：降塵采用重量法。

1.3 監(jiān)測頻次

二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧，每小時(shí)不得少于45分鐘的采樣時(shí)間；二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物和一氧化碳每日不得少于20個(gè)小時(shí)平均濃度值或采樣時(shí)間；二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物和一氧化碳每年不得少于324個(gè)日平均濃度值，每月不得少于27個(gè)日平均濃度值(二月不得少于25個(gè)日平均濃度值)；臭氧8小時(shí)平均不得少于6小時(shí)平均濃度值。

自然降塵每月取樣監(jiān)測1次，每次取樣時(shí)間為30±2天。

1.4 評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

環(huán)境空氣質(zhì)量六項(xiàng)污染物濃度采用《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)中二級標(biāo)準(zhǔn)評價(jià)，各指標(biāo)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)值見表3。降塵量標(biāo)準(zhǔn)為16.5t/km2·30d(在對照點(diǎn)的年均值基礎(chǔ)上加7t/km2·30d)。

表3 《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)二級標(biāo)準(zhǔn)值(單位：μg/m3)

2 空氣質(zhì)量自動監(jiān)測結(jié)果及現(xiàn)狀評價(jià)

2.1 監(jiān)測結(jié)果及評價(jià)

2019年慶陽市區(qū)環(huán)境空氣中二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物、一氧化碳、臭氧的監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)情況見表4。

表4 2019年環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果統(tǒng)計(jì)表

二氧化硫：市區(qū)日均值濃度范圍為4～37μg/m3，日均值達(dá)標(biāo)率為100%；年均值為11μg/m3，達(dá)標(biāo)。

二氧化氮：市區(qū)日均值濃度范圍為8～44μg/m3，日均值達(dá)標(biāo)率為100%；年均值為18μg/m3，達(dá)標(biāo)。

可吸入顆粒物：市區(qū)日均值濃度范圍為10～770μg/m3，日均值超標(biāo)天數(shù)為18天，日均值達(dá)標(biāo)率為95.1%；年均值為66μg/m3，達(dá)標(biāo)；剔除沙塵天氣影響后年均值為58μg/m3，達(dá)標(biāo)。

細(xì)顆粒物：市區(qū)日均值濃度范圍為5～182μg/m3，日均值超標(biāo)天數(shù)為21天，日均值達(dá)標(biāo)率為94.2%；年均值為31μg/m3，達(dá)標(biāo)；剔除沙塵天氣影響后年均值為31μg/m3，達(dá)標(biāo)。

一氧化碳：市區(qū)日均值濃度范圍為0.3～1.6mg/m3，日均值達(dá)標(biāo)率為100%；日均值第95百分位數(shù)為1.2mg/m3，達(dá)標(biāo)。

臭氧：市區(qū)日最大8小時(shí)滑動平均的濃度范圍為32～168μg/m3，日最大8小時(shí)滑動平均值超標(biāo)天數(shù)為2天，日最大8小時(shí)滑動平均值達(dá)標(biāo)率為99.5%；日最大8小時(shí)滑動平均的第90百分位數(shù)為132μg/m3，達(dá)標(biāo)。

2.2 首要污染物

2019年慶陽市區(qū)首要污染物統(tǒng)計(jì)情況見表5。

表5 2019年慶陽市首要污染物統(tǒng)計(jì)表

由表5可知，2019年市區(qū)首要污染物以臭氧為主，出現(xiàn)132天，占45.2%；其次是可吸入顆粒物，出現(xiàn)106天，占36.3%；細(xì)顆粒物出現(xiàn)57天，占19.5%。

2.3 空氣質(zhì)量指數(shù)類別

2019年慶陽市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)為330天，優(yōu)良天數(shù)比例為90.4%，其中類別為優(yōu)的71天，占19.5%；類別為良的259天，占71%；類別為輕度污染的28天，占7.7%；類別為中度污染的5天，占1.4%；類別為重度污染的1天，占0.3%；類別為嚴(yán)重污染的1天，占0.3%?？諝赓|(zhì)量污染指數(shù)占年總天數(shù)比例見圖1。

圖1 2019年慶陽市空氣質(zhì)量污染指數(shù)比例圖

2.4 綜合污染指數(shù)

2019年慶陽市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)為3.58，六項(xiàng)污染物中，分擔(dān)率占比較大的是可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物和臭氧，分別為26.3%、24.9%和22.9%；二氧化氮、一氧化碳和二氧化硫相對較低，占比分別為12.6%、8.4%和5.0%。綜合污染指數(shù)月均值見表6。

由表6可知，慶陽市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量8月份最好，綜合污染指數(shù)是2.28；1月份最差，綜合污染指數(shù)是4.81。冬季主要污染物是細(xì)顆粒物；春季、秋季主要污染物是可吸入顆粒物；夏季主要污染物是臭氧。

表6 2019年慶陽市區(qū)綜合污染指數(shù)月均值統(tǒng)計(jì)表

2.5 六項(xiàng)污染物時(shí)間、空間濃度變化分布規(guī)律

2019年慶陽市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果月均值統(tǒng)計(jì)情況見表7。

2019年慶陽市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量各站點(diǎn)六項(xiàng)污染物月均值對比圖見圖2至圖8。

圖2 2019年不同點(diǎn)位年平均濃度對比圖

圖3 2019年不同點(diǎn)位SO2月平均濃度變化圖

圖4 2019年不同點(diǎn)位NO2月平均濃度變化圖

圖5 2019年不同點(diǎn)位可吸入顆粒物月平均濃度變化圖

圖6 2019年不同點(diǎn)位細(xì)顆粒物月平均濃度變化圖

圖7 2019年不同點(diǎn)位CO月平均濃度變化圖

圖8 2019年不同點(diǎn)位O3月平均濃度變化圖

表7 2019年慶陽市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測結(jié)果月均值統(tǒng)計(jì)表

由圖2可知，糧貿(mào)總公司站點(diǎn)污染物濃度年均值除可吸入顆粒物濃度與區(qū)環(huán)保局站點(diǎn)持平外，其余污染物濃度均高于其他站點(diǎn)，尤其是二氧化氮、一氧化碳等氣態(tài)污染物較為突出。二氧化硫、二氧化碳、可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物、一氧化碳及臭氧六項(xiàng)污染物不同站點(diǎn)月變化情況具體分析見表7。

綜合表7和圖3可知，二氧化硫1-3月份、11-12月份月平均濃度明顯高于4-10月，1月、12月污染濃度最高，這是受冬季供暖期煤質(zhì)燃燒影響。糧貿(mào)總公司站點(diǎn)供暖期高于其他站點(diǎn)，這是由于該站點(diǎn)周圍為棚戶區(qū)，居民較為集中，供暖需求較大，但集中供熱不足，散燒小煤爐排污所致。

綜合表7和圖4可知，二氧化氮1月份、11-12月份月均濃度相對較高，糧貿(mào)總公司站點(diǎn)除8-9月份外，其他月份較另外兩個(gè)站點(diǎn)高出許多，主要由于該站點(diǎn)在主城區(qū)內(nèi)，人為活動干擾因素較多。

綜合表7和圖5可知，可吸入顆粒物6-9月份月均濃度相對較低，1-5月份、12月份月均濃度較高，其中5月份濃度最高，主要原因?yàn)?-9月份受夏季季風(fēng)性氣候影響，雨水較多，濃度下降明顯，冬季受沙塵和供暖雙重影響，濃度較高，5月份沙塵天氣頻繁，對顆粒物上升起到?jīng)Q定性作用。

綜合表7和圖6可知，細(xì)顆粒物1-2月份、11-12月份月均濃度相對較高，主要是受冬季供暖影響較大，供暖期結(jié)束后下降明顯，夏季雨水較多，對細(xì)顆粒物濃度的降低也有一定成效。

綜合表7和圖7可知，一氧化碳1-2月份、11-12月份月均濃度相對較高，主要是受冬季供暖期燃煤影響，糧貿(mào)總公司站點(diǎn)供暖期高于其他站點(diǎn)，因?yàn)樵撜军c(diǎn)集中供暖未全面普及，散煤用戶較多。

綜合表7和圖8可看出，臭氧隨溫度、光照變化較大，7月份溫度較高，光照時(shí)間足，臭氧污染更易發(fā)生，市環(huán)保局站點(diǎn)臭氧濃度低于其他站點(diǎn)。

2019年六項(xiàng)污染物小時(shí)濃度變化見圖9。

圖9 2019年污染物小時(shí)濃度變化圖

由圖9可知，可吸入顆粒物每日9-10時(shí)濃度最高，16-17時(shí)濃度最低。0-7時(shí)濃度變化較為穩(wěn)定，8時(shí)開始上升，9-10時(shí)達(dá)到峰值，11時(shí)開始下降，16-17時(shí)降到最低，隨后又開始上升，21時(shí)達(dá)到每天的亞峰值，最后緩慢下降。

細(xì)顆粒物最高值出現(xiàn)在9-10時(shí)和21時(shí)，15-17時(shí)濃度值最低，0-7時(shí)濃度變化較為穩(wěn)定，8時(shí)開始上升，9-10時(shí)達(dá)到峰值，11時(shí)緩慢下降，15-17時(shí)降到最低，隨后迅速上升，21時(shí)達(dá)到又一個(gè)峰值，隨后緩慢下降。

二氧化硫0-5時(shí)緩慢下降，6時(shí)開始上升，8-9時(shí)達(dá)到峰值，隨后緩慢下降，16-17時(shí)下降到最低值，之后又開始上升，20時(shí)達(dá)到每天的亞峰值，最后緩慢下降。

二氧化氮0-6時(shí)緩慢下降，7時(shí)開始上升，9時(shí)達(dá)到每天的亞峰值，隨后開始下降，14-16時(shí)下降到最低值，之后又開始上升，20時(shí)達(dá)到每天的峰值，最后緩慢下降。

一氧化碳每日8-9時(shí)濃度最高，隨后開始下降，14-17時(shí)降到最低值，其他時(shí)段變化較為平穩(wěn)。

臭氧0-8時(shí)緩慢下降，8時(shí)降到最低值，隨后開始上升，16-17時(shí)達(dá)到峰值，之后開始下降。

根據(jù)以上分析可判斷出，慶陽市每天除臭氧外，其他污染物有兩個(gè)峰值，會出現(xiàn)在8-10時(shí)和20-21時(shí)，這段時(shí)間的污染最為嚴(yán)重，14-17時(shí)除臭氧以外的其他污染物濃度最低，這段時(shí)間空氣質(zhì)量最好。

2.6 年度對比分析

慶陽市區(qū)2019年空氣質(zhì)量各項(xiàng)主要指標(biāo)年均濃度與上年對比情況見表8與圖10。

圖10 2019年六項(xiàng)污染物年均值與上年同期比較柱形圖

表8 慶陽市區(qū)2019年環(huán)境空氣質(zhì)量各項(xiàng)主要指標(biāo)年均濃度與上年比較一覽表

綜合表8和圖10可知，慶陽市區(qū)2019年扣除沙塵后綜合污染指數(shù)為3.44，與上年相比增長3.3%；優(yōu)良天數(shù)為330天，與上年相比減少7天；優(yōu)良天數(shù)比例為90.4%，與上年相比減少2.2%；細(xì)顆粒物和二氧化氮濃度與上年相比持平，可吸入顆粒物和二氧化硫濃度與上年相比下降，降幅分別為13.2%、15.4%；一氧化碳第95百分位數(shù)和臭氧8小時(shí)第90百分位數(shù)與上年相比上升，升幅分別為9.1%、6.5%；沙塵天數(shù)較上年減少36天，剔除沙塵天影響后可吸入顆粒物年均值為58μg/m3與上年相比持平；細(xì)顆粒物年均值為31μg/m3與上年相比上升11.1%。剔除沙塵天氣影響后，可吸入顆粒物濃度與上年相比持平，細(xì)顆粒物濃度反而上升，造成這種結(jié)果的主要因素是慶陽市屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季供暖期會受到中原地區(qū)霧霾輸入影響，致使細(xì)顆粒物隨之升高。

3 縣城環(huán)境空氣質(zhì)量情況

3.1 慶城縣空氣質(zhì)量概況

環(huán)境空氣中可吸入顆粒物年均值為63μg/m3，細(xì)顆粒物年均值為30μg/m3，二氧化硫年均值為9μg/m3，二氧化氮年均值為21μg/m3，一氧化碳第95百分位數(shù)為1.4mg/m3，臭氧8小時(shí)第90百分位數(shù)為118μg/m3，均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)良天數(shù)比例為91.5%，綜合污染指數(shù)為3.63。

3.2 環(huán)縣空氣質(zhì)量概況

環(huán)境空氣中可吸入顆粒物年均值為99μg/m3，未達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)；細(xì)顆粒物年均值為31μg/m3，二氧化硫年均值為14μg/m3，二氧化氮年均值為39μg/m3，一氧化碳第95百分位數(shù)為1.4mg/m3，臭氧8小時(shí)第90百分位數(shù)為123μg/m3，均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)良天數(shù)比例為81.0%，綜合污染指數(shù)為4.93。

3.3 華池縣空氣質(zhì)量概況

環(huán)境空氣中可吸入顆粒物年均值為36μg/m3，細(xì)顆粒物年均值為17μg/m3，二氧化硫年均值為11μg/m3，二氧化氮年均值為9μg/m3，一氧化碳第95百分位數(shù)為0.9mg/m3，臭氧8小時(shí)第90百分位數(shù)為150μg/m3，均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)良天數(shù)比例為92.5%，綜合污染指數(shù)為2.70。

3.4 合水縣空氣質(zhì)量概況

環(huán)境空氣中可吸入顆粒物年均值為60μg/m3，細(xì)顆粒物年均值為18μg/m3，二氧化硫年均值為9μg/m3，二氧化氮年均值為11μg/m3，一氧化碳第95百分位數(shù)為1.3mg/m3，臭氧8小時(shí)第90百分位數(shù)為138μg/m3，均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)良天數(shù)比例為93.7%，綜合污染指數(shù)為3.06。

3.5 正寧縣空氣質(zhì)量概況

環(huán)境空氣中可吸入顆粒物年均值為53μg/m3，細(xì)顆粒物年均值為26μg/m3，二氧化硫年均值為7μg/m3，二氧化氮年均值為9μg/m3，一氧化碳第95百分位數(shù)為1.2mg/m3，臭氧8小時(shí)第90百分位數(shù)為145μg/m3，均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)良天數(shù)比例為89.1%，綜合污染指數(shù)為3.21。

3.6 寧縣空氣質(zhì)量概況

環(huán)境空氣中可吸入顆粒物年均值為88μg/m3，未達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)；細(xì)顆粒物年均值為33μg/m3，二氧化硫年均值為11μg/m3，二氧化氮年均值為15μg/m3，一氧化碳第95百分位數(shù)為1.1mg/m3，臭氧8小時(shí)第90百分位數(shù)為132μg/m3，均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)良天數(shù)比例為84.6%，綜合污染指數(shù)為4.02。

3.7 鎮(zhèn)原縣空氣質(zhì)量概況

環(huán)境空氣中可吸入顆粒物年均值為69μg/m3，細(xì)顆粒物年均值為35μg/m3，二氧化硫年均值為8μg/m3，二氧化氮年均值為17μg/m3，一氧化碳第95百分位數(shù)為1.2mg/m3，臭氧8小時(shí)第90百分位數(shù)為128μg/m3，均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)良天數(shù)比例為91.5%，綜合污染指數(shù)為3.74。具體情況見表9、表10。

表9 2019年全市環(huán)境空氣質(zhì)量污染物濃度表

表10 2019年全市空氣質(zhì)量狀況

4 空氣質(zhì)量自然降塵手工監(jiān)測結(jié)果及評價(jià)

4.1 自然降塵監(jiān)測結(jié)果及評價(jià)

2019年慶陽市區(qū)月平均降塵量為25.0t/km2·30d，與上年相比減少0.9t/km2·30d，月平均降塵量范圍為21.8～28.6t/km2·30d，達(dá)標(biāo)。清潔對照點(diǎn)月平均降塵量為23.7t/km2·30d，較上年減少5.5t/km2·30d，月平均降塵量范圍為21.1～35.2t/km2·30d。自然降塵每月監(jiān)測結(jié)果見表11。

表11 慶陽市區(qū)2019年自然降塵1-12月監(jiān)測結(jié)果表 單位：T/KM2.Y

4.2 自然降塵年內(nèi)時(shí)空變化

2019年慶陽市區(qū)自然降塵量1月、12月較高，7-9月較低，5月受沙塵影響稍有上升，上半年變化平穩(wěn)，后半年變化幅度較大。其中監(jiān)測站點(diǎn)位的降塵量最大，種子公司點(diǎn)位次之，糧貿(mào)降塵量最小。具體情況分別見圖11、圖12。

圖11 2019年自然降塵監(jiān)測結(jié)果月變化圖

圖12 2019年自然降塵各監(jiān)測點(diǎn)結(jié)果圖

5 慶陽市區(qū)沙塵天氣監(jiān)測分析

2019年慶陽市區(qū)共發(fā)生11次輸入性沙塵天氣，影響天數(shù)共18天，其中2月1次，3月2次，4月2次，5月3次，7月1次，10月1次，11月1次，5月12日出現(xiàn)的沙塵強(qiáng)度最強(qiáng)，可吸入顆粒物最高濃度達(dá)2238μg/m3，具體情況見表12。

表12 慶陽市區(qū)沙塵天氣發(fā)生次數(shù)及影響天數(shù)統(tǒng)計(jì)表

6 慶陽市區(qū)空氣質(zhì)量綜合分析

6.1 市區(qū)空氣質(zhì)量總體情況

(1)慶陽市區(qū)2019年優(yōu)良天數(shù)為330天，與上年相比減少7天；優(yōu)良天數(shù)比例為90.4%，較2018年同期減少了2.2%。6項(xiàng)污染物年均濃度值均低于《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)中的二級標(biāo)準(zhǔn)。與上年相比(扣除沙塵后)，細(xì)顆粒物、一氧化碳、臭氧年均濃度分別上升11.1%、9.1%、6.5%，二氧化硫年均濃度下降了15.4%，可吸入顆粒物年均濃度持平。

(2)慶陽市區(qū)首要污染物所占天數(shù)由多到少依次為：臭氧，出現(xiàn)132天，占45.2%；可吸入顆粒物出現(xiàn)106天，占36.3%；細(xì)顆粒物出現(xiàn)57天，占19.5%。其中，可吸入顆粒物日均超標(biāo)天數(shù)為18天，細(xì)顆粒物日均超標(biāo)天數(shù)為21天，臭氧日最大8小時(shí)滑動，平均值超標(biāo)天數(shù)為2天。

(3)慶陽市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量8月份最好，綜合污染指數(shù)是2.28；1月份最差，綜合污染指數(shù)是4.81。冬季主要污染物是細(xì)顆粒物；春季、秋季主要污染物是可吸入顆粒物；夏季主要污染物是臭氧。

(4)沙塵天氣多發(fā)生在春季。2019年共發(fā)生沙塵天氣18天，與上年相比減少了36天，扣除沙塵天氣影響后綜合污染指數(shù)為3.44，較2018年同期增長3.3%。

(5)從點(diǎn)位空間分布看，糧貿(mào)總公司站點(diǎn)區(qū)域氣態(tài)污染物較其他站點(diǎn)較高，主要原因?yàn)樵搮^(qū)域?yàn)槔铣菂^(qū)內(nèi)的棚戶區(qū)，人為干擾因素較多。從時(shí)間分布看，慶陽市區(qū)每天8-10時(shí)和20-21時(shí)污染最為嚴(yán)重；14-17時(shí)污染物濃度最低，空氣質(zhì)量最好。

6.2 市區(qū)臭氧(O3)污染處于高位的原因

(1)慶陽石油煉化企業(yè)氮氧化物(NOX)和可揮發(fā)性有機(jī)物(VOCS)的排放。這些煉化企業(yè)生產(chǎn)過程中不可避免的會產(chǎn)生氮氧化物(NOX)，這些廢氣進(jìn)入大氣，經(jīng)過光解形成臭氧。

(2)機(jī)動車數(shù)量的逐年增加，尾氣排放超標(biāo)。隨著人們經(jīng)濟(jì)水平的提高，一戶一車或者一戶多車已成為現(xiàn)實(shí)，但尾氣中可揮發(fā)性有機(jī)物(VOCS)超標(biāo)排放的問題也隨之而來。這也是臭氧污染濃度長期處于高位且逐年有增無減的原因之一。

(3)夏季高溫日照時(shí)間長。慶陽處于北緯35度，夏季日照時(shí)間長，太陽輻射能量強(qiáng)排放在空氣中的氮氧化物(NOX)以及可揮發(fā)性有機(jī)物(VOCS)經(jīng)過光解，發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生臭氧。

(4)風(fēng)速影響。慶陽位于黃土高原，年均風(fēng)速較大，風(fēng)速與O3濃度正相關(guān)性，表明在氣象條件的影響下，區(qū)域外源污染的輸入對O3濃度也能夠產(chǎn)生影響[8]。

7 慶陽市縣城空氣質(zhì)量綜合分析

(1)慶陽市縣城環(huán)境空氣中可吸入顆粒物中環(huán)縣最高，年均值達(dá)到了99μg/m3，但未達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)；華池縣的可吸入顆粒物均值最低，年均值為36μg/m3。鎮(zhèn)原縣細(xì)顆粒物數(shù)值最高達(dá)到了35μg/m3，華池縣的細(xì)顆粒物監(jiān)測均值依舊最低，達(dá)到了17μg/m3。

(2)環(huán)縣的二氧化硫含量達(dá)到了14μg/m3，二氧化氮依舊以39μg/m3的年均值位居第一。環(huán)縣的一氧化氮年均值為1.4mg/m3，為各縣城該監(jiān)測項(xiàng)最高值。臭氧年均含量華池縣最高，達(dá)到了150mg/m3。臭氧也成為華池縣的主要污染物。環(huán)縣的全年污染天數(shù)最多，約占全年總天數(shù)的18%。除華池縣外，其余各縣區(qū)的主要污染物均為PM10。

8 慶陽市空氣質(zhì)量存在的問題及改善措施

(1)慶陽市區(qū)首要污染物以臭氧為主，約占全年的45%左右，且主要集中在6月、7月、8月和9月，換句話說，主要集中在夏季。其原因是夏季近地面在高溫長時(shí)間日照的情況下，工廠、鍋爐、機(jī)動車等排放出的氮氧化物和有機(jī)溶劑發(fā)生催化反應(yīng)，從而造成空氣中臭氧含量超標(biāo)。與其他污染物一樣，臭氧的超標(biāo)可導(dǎo)致人體中樞神經(jīng)產(chǎn)生不可逆損傷。其癥狀表現(xiàn)為視力下降，皮膚損傷，胸悶氣短，頭痛難忍，同時(shí)臭氧含量超標(biāo)亦造成甲狀腺功能的受損。另有研究表明，臭氧濃度大于50ppb即可導(dǎo)致糧食減產(chǎn)。

措施：臭氧污染的成因較為復(fù)雜，但從一般意義上講，嚴(yán)格控制氮氧化物的排放，加大石油化工企業(yè)的氮氧化物排放的監(jiān)管力度。在夏季期間實(shí)行機(jī)動車輛單雙號限行制度，對相關(guān)企業(yè)的易揮發(fā)溶劑的排放監(jiān)管應(yīng)更加嚴(yán)格。

(2)市區(qū)的第二種污染物為可吸入顆粒物，出現(xiàn)106天，占全年的36%左右，主要集中在春秋季。5月份濃度最高，原因是5月份沙塵天氣頻繁，而冬季可吸入顆粒物濃度相對偏高主要是由冬季沙塵供暖造成的。

措施：治理沙塵暴，推進(jìn)植樹造林工程，在市區(qū)周邊建造防沙林；加快推進(jìn)市內(nèi)天然氣的普及，對垃圾進(jìn)行回收處理，禁止隨意焚燒垃圾。

(3)糧貿(mào)總公司除可吸入顆粒物含量與區(qū)環(huán)保局持平外，其余各項(xiàng)污染物均高于其他監(jiān)測站點(diǎn)。原因是糧貿(mào)總公司區(qū)域尚未納入集中供暖計(jì)劃，以及該區(qū)域供暖時(shí)間較長，散煤燃燒任意排污，從而造成細(xì)顆粒物、硫氧化物、氮氧化物和一氧化氮的監(jiān)測值均高于其他監(jiān)測點(diǎn)。

措施：盡快將糧貿(mào)總公司納入集中供暖區(qū)域，實(shí)施集中供暖策略，關(guān)閉私人鍋爐，禁止散煤零售，禁止散煤燃燒等[9]。

(4)慶陽各縣以環(huán)縣為例，可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物、硫化物、一氧化碳、氮化物含量均高于其他縣區(qū)，這與環(huán)縣農(nóng)村人口基數(shù)巨大，長久以來焚燒秸稈的生活方式不無關(guān)系。

措施：大力推進(jìn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)方式的轉(zhuǎn)變，加速推進(jìn)城市化進(jìn)程，加快天然氣等清潔能源的普及，禁止秸稈的隨意焚燒[10]，實(shí)施沼氣池入戶工程，將秸稈等垃圾放入沼氣池發(fā)酵，沼氣便可作為清潔能源加以利用，從而減少空氣污染。

9 結(jié)語

本文主要根據(jù)各監(jiān)測站的監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的匯總分析，將慶陽市區(qū)縣城空氣質(zhì)量的六項(xiàng)基本指標(biāo)進(jìn)行了分類對比，對已發(fā)現(xiàn)的問題，造成污染的原因加以分析，并給予相關(guān)的建議，強(qiáng)調(diào)空氣污染防控的重要性，環(huán)保部門應(yīng)加強(qiáng)空氣質(zhì)量的監(jiān)管，出臺相應(yīng)的政策措施，達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目的。