曲靖市中心城區環境空氣質量變化趨勢

趙 洲

(曲靖市環境監測站，云南 曲靖 655000)

空氣污染是目前突出的城市環境問題。空氣污染危害人類健康，影響植物生長，損壞文物古跡，降低能見度，給城市居民的生活帶來嚴重的不利影響［1］。Baldasano等對20世紀90年代后200多個發達國家和發展中國家主要城市的空氣質量進行了比較、研究，認為目前世界范圍內污染物濃度存在下降趨勢，其中SO2濃度持續下降，NO2濃度已接近WHO的標準［2］。目前污染物濃度下降的世界趨勢得益于更多更嚴格標準的發布。但是在較貧窮的國家和低收入水平的國家，空氣污染物的濃度仍然很高，而且隨著這些國家的進一步發展，污染也將更加嚴重。

麒麟區總面積1552.83km2，人口66.57萬人。中心城市建成區面積34.2 km2，城鎮人口35.2萬，城鎮化率達54%。是曲靖市政治、經濟、文化中心，曲靖市委、市政府，麒麟區委、區政府所在地。“十二五”期間麒麟區緊緊圍繞建設“100平方公里、100萬人口”大城市目標，以科學規劃統籌城市格局，以強化管理提升城市品位，以產業和人口聚集凝聚人氣，快速推進珠江源頭區域中心城市建設。曲靖市作為全國113個重點環保城市之一，2001年開始建設環境空氣自動監測系統，經中國環境監測總站確認，設置2個子站 (市環境監測站、自來水二廠)，對市區范圍內的環境空氣質量實施實時監測。

1 研究方法

1.1 監測點位、項目及頻率

目前曲靖市空氣自動監測系統監測項目有二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物及其它相關氣象參數，監測頻率為24 h連續自動監測［3］。

1.2 數據處理與評價

環境空氣質量監測數據依照國家《環境空氣質量標準》(GB3095－1996)及其修改單 (環發［2001］1號)二級標準進行統計。

表1 GB3095－1996標準值 (mg/Nm3)

環境空氣質量綜合評價采用綜合污染指數法進行評價。綜合污染指數法選取二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物3種污染物作為評價參數，評價標準采用國標GB3095－1996二級標準和《環境質量報告書編寫技術規定》中有關推薦標準和空氣污染狀況分級標準。

綜合污染指數計算公式為:

單項污染物的污染分指數計算公式為:

污染負荷系數計算公式為:

式中:P為空氣綜合污染指數;

Pi為i項空氣污染物的分指數;

Fi為i項空氣污染物的污染負荷系數;

Ci為i項空氣污染物濃度的年均值;

Si為i項空氣污染物的環境質量標準限值;

n為計入空氣綜合污染指數的污染物項數。

表2 空氣綜合污染指數分級標準

1.3 分析方法

采用Daniel趨勢檢驗方法 (又名Spearman秩相關系數法)分析曲靖市區空氣質量年際變化趨勢。公式為:

式中:rs為秩相關系數;n為時間周期數;

xi為年均值從小到大排列的順序;yi為年先后排列順序。

判斷條件見表3。

2 結果與討論

2.1 監測結果

由表4可知:2003～2011年，曲靖市中心城區二氧化硫多年均值0.058mg/m3，二氧化氮多年均值 0.026mg/m3，可吸入顆粒物多年均值0.082mg/m3。其中:二氧化硫市監測站2004年年均值，二水廠2003～2008年年均值，全市2004～2007年年均值超過 GB3095－1996二級標準，NO2、PM10達到GB3095－1996二級標準要求。SO2超標情況見表5。

2.2 結果評價

曲靖市區環境空氣質量各項污染物污染分指數評價結果及污染物負荷比見表6。

表3 判斷條件表

表4 曲靖市區環境空氣中主要污染物監測結果統計 (mg/Nm3)

表5 曲靖市區環境空氣中主要污染物超標情況統計

表6 曲靖市區各項空氣污染物的污染分指數及污染負荷比

從表6可以看出:曲靖市區多年平均環境空氣綜合污染指數為2.12，屬于輕污染。SO2、PM10和NO2的污染負荷系數分別為45.9% 、15.2% 和38.9%。說明SO2對曲靖市區空氣質量的影響最大，其次是PM10。市監測站站點的多年平均環境空氣綜合污染指數小于二水廠的，說明市環境監測站所在區域的環境空氣質量好于二水廠所在區域。這主要是因為二水廠所在區域為工業區，受站點周圍工業企業的排污影響較明顯。另外，市監測站的NO2多年平均分指數略大于二水廠的，這主要是由于市環境監測站處在商住區，受汽車尾氣影響所致。

2.3 多年變化趨勢

根據Daniel趨勢檢驗方法公式計算，2003～2011年曲靖市區空氣主要污染物年際變化趨勢見表7。

表7 曲靖市區空氣主要污染物年際變化趨勢

2003～2011年曲靖市區空氣主要污染物年際變化趨勢見圖1。

從圖1及表7中可以看出:

曲靖市環境空氣中主要污染物可吸入顆粒物年平均濃度2003～2006年逐漸上升，2006～2011年呈波浪形逐漸下降，最高值為2006年，根據檢驗，總體無明顯變化趨勢。

二氧化硫2003～2004年呈上升趨勢，2004～2006年逐漸下降，2007年有所上升，從2007～2011年呈下降趨勢，環境空氣質量逐年得到改善，根據檢驗，總體下降但趨勢不顯著。說明曲靖市區從“十一五”期間開始實施的“禁燃煙煤、清潔能源替代”等措施取得了一定成效。過去幾年，曲靖市加大環境治理力度，以污染物總量減排為主線，對影響城市空氣環境質量的工業企業采取嚴格的污染物總量減排計劃及減排措施。同時，嚴格控制大氣污染項目環保準入，切實加強對重點排污企業的環境監管，保障節能減排工作取得實效。

二氧化氮2003～2005年變化趨勢不明顯，2005～2011年呈緩慢上升趨勢，根據檢驗，總體上升但趨勢不顯著。雖然二氧化氮多年平均濃度均低于GB3095－1996一級標準要求，但其所占污染負荷比逐年提高，從2005年的12.9%上升到2011年的21.9%。可以預見的是，隨著人們生活水平的逐步提高，汽車數量將會持續增加，汽車尾氣排放二氧化氮等氮氧化物所造成的污染將日益嚴重。二氧化氮不但會對人體呼吸道產生很大的危害，還會在體內易轉化為硝酸、亞硝酸等致癌物質。因此，必須嚴格執行《中華人民共和國大氣污染防治法》第四章防治機動車船排放污染中相關規定及曲靖市政府對城區機動車管理的相關要求，繼續開展CNG汽車的改造，減少汽車尾氣二氧化氮排放。

2.4 月濃度變化趨勢

曲靖市2003～2011年空氣主要污染物月濃度變化趨勢見圖2。

從圖2中可以看出:

氮氧化物濃度隨月份變化不明顯，可吸入顆粒物及二氧化硫濃度隨月份變化明顯。

可吸入顆粒物3月、4月濃度偏高，5～9月濃度偏低，1、2、10月至12月居中;二氧化硫濃度2、5、6、7、10月要低些;氮氧化物2、4、5、6、7、8、9月要低些。這主要是和曲靖市的氣候變化有關。曲靖市每年5～10月為雨季，10月至來年4月為旱季 (冬、春季)。雨季降水量占全年的80%以上，空氣中部分污染物會隨雨水降落到地面，使得污染物相對其他月份要低些。旱季 (冬、春季節)日溫差大，容易產生逆溫形成灰霾天氣，不利于大氣擴散，所以，污染物濃度要比雨季高些。

3 結論

(1)2003～2011年曲靖市區主要污染物年均值濃度范圍:二氧化硫0.035～0.083mg/m3、二氧化氮0.020～0.028 mg/m3、可吸入顆粒物0.068～0.094mg/m3。二氧化硫年均值2004～2007年超過GB3095－1996標準要求，最大超標倍數0.38倍。可吸入顆粒物、二氧化氮年均值達標。

(2)2003～2011年曲靖市區多年平均環境空氣綜合污染指數為2.12，屬于輕污染。污染負荷比最大的污染物為二氧化硫。

(3)2003～2011年，曲靖市區環境空氣中二氧化硫綜合污染指數總體下降，但趨勢不顯著;可吸入顆粒物總體無明顯變化趨勢;二氧化氮總體上升，但趨勢不顯著。

(4)受氣候影響，曲靖市區夏季和秋季的環境空氣質量好于春季和冬季。

(5)隨著曲靖市區能源結構的改變，由燃煤產生的二氧化硫等污染物濃度逐年下降，而隨著汽車數量增加，因汽車尾氣排放產生的二氧化氮所占污染負荷比會逐漸增加，二氧化氮對環境的影響會越來越明顯。

［1］ Englert N ．Fine Particles and Human Health— A Review of Epidemiological Studies［J］．Toxicology Letters，2004， (149):235－242．

［2］Baldasano J M ，Valera E，Jimenez P．Air Quality Data from Large Cities［J］．The Science of the Total Environment，2003 ，(307):141－165．

［3］HJ/T193－2005，環境空氣質量自動監測技術規范［S］．