衡陽市區大氣環境質量現狀及變化趨勢分析

張 藝，王芳芳

（1.湖南省衡陽市環境監測站，湖南 衡陽 421151；2.汕頭大學 理學院，廣東 汕頭 515063）

1 引言

近年來，隨著我國經濟飛速發展，人民的物質生活水平也相應提高，但人民的生活環境卻每況愈下。環境空氣質量的好壞與人體健康息息相關，對于人口密集的城市，空氣污染物不易稀釋和分散，局部空氣污染物濃度不斷提高，對人身心健康有很大影響。衡陽市位于湖南省中南部，湘江中游，面積15 310 km2。據2011年調查，衡陽城市建成區面積達到128km2，2010年第6次中國人口普查結果顯示［1］衡陽市常住人口714.146 2萬人，其中中心城區戶籍人口138萬人，占全省總人口比重為10.87%。步入了中國特大城市行列，因此對衡陽市區的空氣質量的監測對人民生活水平的提高有重大意義［2］。

2 監測方法

2.1 監測點的布設

按照人口和功能區的劃分原則［3］，2010年度衡陽市城區設4個常規空氣監測點，分別為衡陽市儀表廠（手工測點）、珠暉區環保局（自動站）、市環境監測站（自動站）、衡陽化工總廠（手工測點）。

2.2 監測項目及分析方法

主要監測項目及其分析方法分別為SO2（甲醛吸收－副玫瑰苯胺分光光度法，GB／T15262－94）、NO2（Saltzman法，GB／T15435－95）、PM10（大氣飄塵濃度測定方法，GB6921－86），根據《環境監測技術規范》（空氣部分）關于數據統計有效性的規定，SO2、NO2日均濃度每日連續采樣至少18h；PM10日均濃度每日連續采樣至少12h，每月至少有均勻分布的12個有效日均值。總計全年獲SO2有效日均濃度值1 113個，NO2有效日均濃度值數據1 114個，PM10獲有效日均濃度值數據1 110個（以上均未包括對照點和新增點）。

2.3 空氣質量的評價

采用空氣綜合污染指數對衡陽市區空氣質量進行評價，以2010年為例，選擇SO2、NO2和PM103種污染物計算綜合污染指數。以國家《環境空氣質量標準》（GB3095－1996）［4］的二級標準為評價標準，即年均 值 SO2為 0.06mg·m－3，NO2為0.08mg·m－3，PM10為0.10mg·m－3。空氣綜合污染指數的數學表達式如下：

式中，P為空氣綜合污染指數；Pi為污染物i的分指數；Ci為污染物i的年平均值；Si為污染物i的環境空氣質量二級標準濃度；n為大氣污染物項目數。

3 結果與討論

3.1 大氣環境質量現狀及變化趨勢

3.1.1 SO2污染現狀

“十一五”期間，衡陽市SO2的年均值在0.041～0.058 mg／m3，5年年均值均達到環境空氣質量國家二級標準。年均值最小的一年出現在2009年，5年間的全市日均值超標率在1.6%～11.4%之間。“十一五”期間，衡陽市SO2濃度總體呈逐漸下降趨勢，見圖1。

圖1 “十一五”期間衡陽市年均SO2濃度變化趨勢

由圖1可以看出，全市的SO2的濃度在“十一五”期間波動較大，在0.019～0.103mg／m3范圍內，市環境監測站在2007年SO2濃度達到最大值0.103mg／m3，出現超標。除珠暉區環保局在2007年度SO2濃度有所減少外，其它測點都較上年度或多或少有所增加。整體來說，所有監測點在2009年度的SO2濃度都達到最小值，而在2010年有所升高，特別是衡陽市儀表廠升高到0.054mg／m3，這與2010年城市建設發展迅速，而忽視環境的保護有非常緊密的聯系。

3.1.2 NO2污染現狀

“十一五”期間，衡陽市城區二氧化氮的年均值在0.036～0.046mg／m3之間，全部達到環境空氣質量國家二級標準。年均值最大的一年出現在2007年，而2008年為這5年間最低。5年中全市二氧化氮日均值超標率在0.5%～2.3%之間，其中2009年、2010年連續兩年均無超標情況出現。“十一五”期間，二氧化氮除在2007年有一個反常的升高外，整體呈逐漸下降趨勢，見圖2。

圖2 “十一五”期間衡陽市年均NO2濃度變化趨勢

由圖2可知，全市的NO2的濃度在“十一五”期間波動不大，集中在0.025～0.056mg／m3濃度范圍內，除市環境監測站濃度在2006～2009年逐年增加，其它監測站都有所降低，但在2010年各監測站都達到0.037mg／m3左右的濃度。衡陽市儀表廠在2007年度NO2濃度達到最大值0.056 mg／m3。

3.1.3 PM10污染現狀

“十一五”期間，衡陽市城區空氣可吸入顆粒物濃度年均值在0.069～0.094mg／m3之間，全部達到環境空氣質量國家二級標準。年均值最大的一年出現在2007年，而2009年為這5年間最低。5年中全市日均值超標率在2.8%～9.8%之間。“十一五”期間，可吸入顆粒物年均值在0.080mg／m3上下窄幅波動，在2007年年均值達到最大，2008年、2009年呈下降趨勢，但2010年呈上升趨勢，見圖3。

由圖3可知，全市的PM10濃度在“十一五”期間波動較大，在0.035～0.133mg／m3濃度范圍內，衡陽化工總廠和衡陽市儀表廠的PM10整體濃度較高，變化較大，均有升高后降低的趨勢，分析應該與其2007年擴大工業化生產，向大氣環境排放的污染物迅速增加，隨后又控制排放，從而PM10濃度有所減低有密切關系。市環境監測站與珠暉區環保局的整體濃度較低，呈減低趨勢，這與該監測站嚴格控制排放物有關。

圖3 “十一五”期間衡陽市年均PM10濃度變化趨勢

3.1.4 綜合污染指數評價

2010年衡陽市城區各測點空氣綜合污染指數評價結果見表1。空氣污染綜合指數說明，城區污染最嚴重的測點是衡陽市儀表廠，其次是珠暉區環保局。城區最主要的大氣污染物為PM10，其次是SO2，最后是 NO2。

表1 2010年衡陽市城區各測點空氣綜合污染指數統計值

3.2 全市空氣污染物分布特征及變化趨勢

“十一五”期間衡陽市城區主要空氣污染物年均值分布特征見表2。衡陽市城區空氣環境中SO2、NO2、PM10的年平均值自“十一五”期間的年際變化趨勢經Spearmun秩相關系數檢驗（顯著性水平為0.05），計算得出rs值在－0.60～－0.50之間，計算結果表明，SO2、NO2、PM10均呈下降趨勢，但無顯著意義，見表2。

3.3 影響衡陽市區空氣質量原因分析

（1）改革開放以來特別是“十一五”期間，衡陽市的經濟、人口、交通迅猛增長，城市面貌發生巨大變化的同時，伴隨著向大氣環境排放的污染物也迅速增加。

（2）較特殊的地理氣象條件增加了空氣飄塵和降塵的污染幾率。衡陽冬春時季干燥少雨，常有暖冬，干燥的空氣加重了TSP、PM10的污染。冬天晝夜溫差大，低空常出現逆溫層，空氣污染物擴散困難，因而冬季出現大氣污染的概率較大。

表2 “十一五”衡陽市城區各污染物年均值趨勢判斷

（3）工業和能源結構的不盡合理導致大氣污染加重。衡陽火電、冶金、水泥、陶瓷等高耗能的氣型污染企業比重較大，能源消耗又以煤炭為主，許多能耗大戶至今脫硫除塵措施不能正常運行，有些企業連消煙除塵設施都嚴重不足，很難甚至不可能做到國家要求的達標排放。

（4）以汽油（柴油）為動力的機動車快速增長，構成了城市空氣污染的另一個重要來源。“十一五”期間，汽車工業發展較快，機動車的社會擁有量大幅增加，城市又是機動車的集散地，汽車尾氣污染日益嚴重。因此富含大量CO、NOX、碳氫化合物等有害成份的機動車尾氣是導致城市街區空氣污染的重要原因。

（5）城市空氣中顆粒物成分復雜，來源眾多，多年來對煤煙的治理，使得揚塵污染對造成城市空氣中顆粒物污染的影響突現出來。

4 污染防治對策與建議

（1）深入持久地開展資源（能源）節約活動，加快城市能源結構調整，推廣電、天然氣、液化氣等清潔能源的使用，切實減少污染物的排放總量，從源頭上控制污染。

（2）推行清潔生產，通過產業結構調整，加快以節能降耗、綜合利用和污染治理為主要內容的技術改造，加大環保投入，對重點行業和能耗大戶強制燃煤脫硫與煙氣治理，控制工業污染。

（3）采取包括技術在內的各種措施，控制汽車尾氣污染和生活面源污染。植樹造林、栽花種草、綠化城鄉、凈化空氣。

（4）加強環境空氣監測能力建設，努力強化現場應急監測能力和環境質量監測能力，用更先進的手段開展環境監測工作，提高對空氣污染的監控能力和水平，為空氣污染防治提供有效、及時的技術支持和服務。

5 結語

通過對衡陽市“十一五”期間SO2、NO2和PM103種污染物的變化趨勢分析，得出各污染物均有下降趨勢，但有個別測點有較大波動。2010年的空氣綜合污染指數顯示PM10是衡陽市區的主要空氣污染物，其次是SO2，最后是NO2，衡陽市儀表廠是污染最嚴重的測點。通過對全市污染物分布特征分析可知，全市SO2、NO2、PM10濃度基本保持穩定，并呈下降趨勢。由此分析了影響衡陽市區空氣質量的原因，并做出了對應的防治對策和建議。

［1］衡陽市統計局.衡陽市第六次全國人口普查主要數據公報［R］.衡陽：衡陽市統計局，2010.

［2］王亞非，姚 建.灰色系統GM（1，1）與多元回歸分析耦合用于拉薩市大氣 NO2的預測［J］.環境科學與管理，2006（7）：186～188.

［3］國家環保總局.空氣和廢氣監測分析方法（第四版）［M］.北京：中國環境科學出版社，2003.

［4］國家環境保護總局.GB3095－1996，環境空氣質量標準［S］.北京：中國環境科學出版社，1996.