何雨希
(四川省德陽生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站,四川 德陽 618000)
德陽市位于成都平原東北部,因“三線建設(shè)”打造現(xiàn)代工業(yè)而布局建市,是中國重大技術(shù)裝備制造業(yè)和工業(yè)基地,是一座因工業(yè)而發(fā)展起來的城市。隨著城市的建設(shè)和發(fā)展,生活水平的提高,能源的需求與消耗量極大增長,同時工業(yè)和生活污染的排放也帶來了大量的環(huán)境問題,直接對人、動植物等造成不可逆的影響和危害。大氣污染現(xiàn)如今是德陽市快速發(fā)展的主要阻力,為加快落實國務(wù)院發(fā)布的《大氣污染防治行動計劃》,德陽市響應(yīng)堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)號召,“十三五”期間,德陽市探索綠色發(fā)展新路徑,推廣全省學(xué)習(xí)[1],生態(tài)環(huán)境工作取得了一定的成效,空氣質(zhì)量有所改善[2]。然而由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展、氣候變化等因素的影響,生態(tài)環(huán)境問題仍然突出并將長期存在,要尋求生態(tài)環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最大公約數(shù)仍需要多方聚力形成合力,尤其是環(huán)境監(jiān)管力度還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。
2015年生態(tài)環(huán)境部修訂并發(fā)布了新的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095-2012),其中所涉及的環(huán)境空氣污染物可以真實有效地反映出空氣質(zhì)量情況,為解決環(huán)境污染提供標(biāo)準(zhǔn)。郭鑫等利用污染物指標(biāo)深入分析2013~2019年天津市空氣質(zhì)量超標(biāo)原因,為大氣環(huán)境治理提供指導(dǎo)意見[3];范燦鵬等利用空氣自動監(jiān)測數(shù)據(jù)分析了珠海市金灣區(qū)大氣污染的時間變化特征[4],史科等基于ArcGIS軟件對四川省空氣質(zhì)量時空分布特征進(jìn)行分析,針對污染物主要特征提出了治理方向與建議[5]。對于德陽市空氣污染質(zhì)量現(xiàn)狀,何珍等研究了2014~2015年污染因素時間變化特征和氣象因素影響[6],劉鑫利用空氣污染三因素全面研究了2013~2015年德陽市羅江縣空氣質(zhì)量,分析其原因并提出污染防治對策[7]。本研究以德陽市“十三五”(2016年~2020年)期間幾個污染物指標(biāo)的數(shù)據(jù)作為參考,判斷分析4年內(nèi)空氣質(zhì)量及其特點,并為空氣環(huán)境質(zhì)量提升提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)并制定改善對策。
德陽市共設(shè)置4個國控環(huán)境空氣自動監(jiān)測站,分別為東山公園、西校區(qū)、市教育局、耐火材料廠,各自動站均可收集SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等主要大氣污染物的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)。本文整理了德陽市2016年1月1日至2020年12月31日以來幾項主要污染物逐日濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095-2012)、《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定(試行)》(HJ 633-2012)及《環(huán)境空氣質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ 663-2013),SO2、NO2、PM10、PM2.5值采用濃度的平均值,CO值采用24小時平均的第95百分位數(shù),O3值采用日最大8小時滑動平均值的第90百分位數(shù)濃度[8-10]。
根據(jù)表1,德陽市2016-2020年環(huán)境空氣質(zhì)量級別中,優(yōu)天數(shù)在80-115天之間,良在180-208天之間,輕度污染天數(shù)在49-72天之間,中度污染天數(shù)在9-20天之間,重度污染天數(shù)除2017年外主要在1-2天之間,嚴(yán)重污染天數(shù)5年內(nèi)持續(xù)為0。優(yōu)天數(shù)自2016年以來總體比例有明顯上升趨勢,由21.9%的占比增長到2020年的31.4%,輕、中度污染天數(shù)則呈現(xiàn)明顯減少趨勢,分別為占比19.7%降到16.1%和5.5%降到2.7%,良和重污染天數(shù)主要變化不明顯。
表1 德陽市2016-2020年空氣質(zhì)量級別統(tǒng)計 單位:天
2016-2020年德陽市AQI變化趨勢如圖1,環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)年均值在72-81之間,呈走低趨勢,從2020年的72到2016年的80下降了10%。由圖2得知,德陽市2016-2020年主要污染物年均值中SO2和CO各年數(shù)值較低,區(qū)間分別為5-11 μg/m3和0.7-0.9 mg/m3,NO2及O3變化趨勢不明顯,濃度區(qū)間分別為24-31 μg/m3和142-158 μg/m3,PM2.5和PM10值則呈現(xiàn)明顯的走低趨勢,相比于2016年,2020年P(guān)M2.5濃度下降21.3%,PM10下降21.8%。
圖1 德陽市2016-2020年AQI變化趨勢圖
圖2 德陽市2016-2020年6項污染物變化趨勢圖
根據(jù)整體結(jié)果及其現(xiàn)狀來看,在諸多負(fù)面因素的影響下,德陽市近五年積極地落實大氣污染防治對策,污染天數(shù)和各項污染物濃度值均有所降低,環(huán)境空氣質(zhì)量逐步改善,生態(tài)環(huán)境保護(hù)取得了較為明顯的成績。
2.2.1 時間變化特征
對德陽市2016-2020年6項污染物和空氣質(zhì)量的各月數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果顯示,除SO2數(shù)值較低變化不明顯外,NO2、O3、PM10、PM2.5月均值和空氣質(zhì)量級別呈現(xiàn)出較為明顯的月特征和季節(jié)特征(如圖3-5)。NO2、PM2.5、PM10在春冬季數(shù)值呈現(xiàn)走高趨勢,夏秋季數(shù)值呈現(xiàn)走低趨勢,三種污染物濃度值在12月至1月左右出現(xiàn)峰值,7至9月左右濃度降為最低。春季和冬季大氣污染較夏、秋兩季更嚴(yán)重,主要原因是該地區(qū)受盆地氣候影響,污染物不易擴(kuò)散,夏季雨水較多對于清除顆粒物效果明顯。O3濃度變化趨勢不同于其他污染物,春、冬兩季濃度較低,到夏季呈上升趨勢,夏季O3污染最大,因夏季氣溫高、陽光充足,有助于光化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行,從而使臭氧濃度增高,污染程度顯著增加。
圖3 德陽市2016-2020年NO2、PM2.5和PM10濃度逐月變化
空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)變化趨勢同NO2、PM2.5、PM10變化具有較明顯的關(guān)聯(lián)性,春、冬兩季三項污染物濃度較高,污染天數(shù)比例較大,而夏季和秋季濃度較低,優(yōu)良天數(shù)則明顯增多。對比O3污染因子,NO2、PM2.5和PM10共同體現(xiàn)出對于空氣污染相對更大的貢獻(xiàn)值。
圖4 德陽市2016~2020年O3和SO2濃度逐月變化
圖5 德陽市2016~2020年空氣質(zhì)量級別逐月變化
2.2.2 首要污染物特征分析
對德陽市2016-2020年大氣首要污染物進(jìn)行分析(見表2),O3為首要污染物出現(xiàn)天數(shù)占全年的23.6%-29.0%,PM2.5為11.2%-22.7%,PM10為25.2%-35.0%,而NO2占比較少,表明O3、PM2.5和PM10是德陽市近幾年來空氣質(zhì)量污染影響比重最大的首要污染物,且該污染物出現(xiàn)次數(shù)并未出現(xiàn)明顯的下降趨勢。首要污染物比例進(jìn)一步體現(xiàn)出對于春、冬兩季污染防控最主要的目標(biāo)是PM2.5和PM10,而夏季污染防控的主要目標(biāo)則是O3,由于NOX和VOCs對于O3的生成關(guān)聯(lián)性較大,因此應(yīng)控制VOCs和NOX污染排放的管控力度。
表2 德陽市2016~2020年空氣首要污染物情況 單位:天
近五年來,德陽市有效地落實了大氣污染防治工作,提升了近年來德陽市的空氣質(zhì)量,優(yōu)天數(shù)比例自2016年到2020年增加9.5%,輕、中度污染天數(shù)明顯減少。AQI指數(shù)及主要污染物濃度數(shù)值方面也呈現(xiàn)出明顯減少的趨勢,AQI指數(shù)年均值2020年較2016年下降10%,PM2.5和PM10濃度值明顯減少??梢钥吹?,德陽市生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作成效顯著,這對德陽城可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了重要的戰(zhàn)略作用。
從近些年的數(shù)據(jù)可以明顯看出,幾種主要污染物濃度值和空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)受季節(jié)影響呈現(xiàn)出明顯的月特征和季節(jié)特征,NO2、PM2.5、PM10濃度在春季和冬季數(shù)值較高于夏季和秋季,12月和1月左右達(dá)到最高。O3的形成多受光照輻射等因素影響,呈現(xiàn)出相反的規(guī)律,夏、秋兩季污染物濃度顯著增高,春、冬兩季降低;空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)變化趨勢同NO2、PM2.5、PM10變化表現(xiàn)出較明顯的關(guān)聯(lián)性,春冬季節(jié)三項數(shù)值較高,污染天數(shù)比例較大,而夏季和秋季濃度較低,優(yōu)良天數(shù)則明顯增多,對比O3污染因子,NO2、PM2.5和PM10體現(xiàn)出對于空氣污染相對更大的貢獻(xiàn)值。
影響德陽市空氣質(zhì)量的首要污染物為O3、PM10和PM2.5,為進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量,降低污染濃度,春、冬兩季的主要污染防控目標(biāo)為PM2.5和PM10,夏、秋兩季則需要加大對O3污染的防控力度,另外還需要加強(qiáng)對VOCs、NOX等一次污染物的防治措施。
根據(jù)本文研究得出結(jié)論,為持續(xù)改善環(huán)境空氣質(zhì)量,除自然因素影響外,繼續(xù)加強(qiáng)污染防治工作可健全監(jiān)測預(yù)警體系,強(qiáng)化聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制,根據(jù)污染物的時間特征通過預(yù)警有針對性地加強(qiáng)防控管理與環(huán)境整治,如春冬季節(jié)對城市機(jī)動車出行等社會生活因素采取針對性措施,強(qiáng)化秸稈燃燒、城市施工、道路揚(yáng)塵等面源污染整治;夏秋季加強(qiáng)對涉VOCs和NOX排放的工業(yè)企業(yè)進(jìn)行執(zhí)法監(jiān)管。同時全年工作中需繼續(xù)落實產(chǎn)業(yè)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、面源污染治理、環(huán)境執(zhí)法整治、生態(tài)環(huán)境保護(hù)宣傳等方面的工作,以保障大氣環(huán)境質(zhì)量的逐步改善。