榆林市環境空氣質量變化趨勢及相關性分析

張智鋒，劉雪錦，雷 芬

（陜西中圣環境科技發展有限公司，陜西 西安 710054）

榆林市環境空氣質量變化趨勢及相關性分析

張智鋒，劉雪錦，雷 芬

（陜西中圣環境科技發展有限公司，陜西 西安 710054）

從榆林市2007—2012年環境空氣中 SO2、NO2和 PM10的變化趨勢可以看出，SO2和 PM10濃度總體有下降趨勢，2012年較2007年水平降低了約25%，而 NO2濃度總體呈上升趨勢，2012年較2007年水平增加了約 80%；在月際變化中，NO2和 PM10采暖期濃度增幅約在 30%以上，而 SO2采暖期濃度甚至達到非采暖期的4倍，可見，采暖期燃煤鍋爐污染控制仍是降低大氣污染物濃度的關鍵，而加強脫硝工程的實施也是當前較為迫切的任務。

環境空氣質量；變化趨勢；相關性分析；榆林市

榆林市位于陜西省最北部，地處黃河中游，屬溫帶干旱、半干旱大陸性季風氣候區，四季分明，氣候干燥，降水較少，春季多風沙。榆林市地處晉、陜、蒙、寧能源富集區中心位置，煤、氣、油、鹽等礦產資源豐富，是我國重要的能源化工基地，目前已基本形成以煤炭、石油、天然氣、巖鹽采掘為基礎，以電力、化工、建材為主導的產業體系。2012年，榆林市生產總值 （GDP）為2769.22億元，比上年增長 12%，增速超全國 4.2個百分點，經濟總量連續八年位居陜西省第二。榆林市已初步成為國家 “西煤東運”的腹地、“西氣東輸”的源頭、“西電東送”的樞紐。

榆林市正處在工業化快速發展期，也處在環境污染、資源消耗的高峰期，環境狀況距離全面建設小康社會的要求有相當大的差距。如何在加快發展的同時，切實保護好環境，促進人與自然的和諧發展，是榆林市環境保護工作面臨的最嚴峻的挑戰。

本文通過對榆林市2007—2012年環境空氣中二氧化硫 （SO2）、二氧化氮 （NO2）和可吸入顆粒物 （PM10）的監測數據進行統計分析，試圖找出榆林市環境空氣質量變化趨勢和影響因素，為下一步環境保護工作的開展奠定基礎。

1 污染物年均變化趨勢分析

榆林市 2007—2012年環境空氣中 SO2、NO2和PM10年均變化趨勢見圖 1。

為衡量環境污染變化趨勢在統計上有無顯著 性，本文采用 spearman的秩相關系數法對 SO2、NO2和 PM10三種污染物在 2007—2012年的年均值進行了趨勢檢驗，其計算公式為：

式中：di為變量 Xi與 Yi的差值；Xi為周期 I到周期 N按濃度值從小到大排列的序號；Yi為按時間排列的序號。

將秩相關系數 rs的絕對值同 spearman秩相關系數統計表中的臨界值 Wp進行比較 （N＝6，P＝0.05時，Wp＝0.829）。rs＞Wp表明變化趨勢有顯著意義，rs是負值，表明在評價時段內有關統計量指標變化呈下降趨勢或好轉趨勢，rs為正值，表明在評價時段內有關統計量指標變化呈上升趨勢或加重趨勢；rs≤Wp表明變化趨勢沒有顯著意義，說明在評價時段內水質變化穩定或平穩。經計算，SO2、NO2和 PM10的秩相關系數分別為－0.486、 0.943、－0.829。

根據圖 1和秩相關系數計算結果可知，SO2年均值 2007—2009年降低，2009—2011年升高，2012年再次降低，總體上有下降趨勢，2012年較2007年水平降低了 25%，但其變化趨勢沒有顯著意義；NO2年均值2007—2011年升高，至2012年降低，2012年較2007年水平增加了80%，總體變化有顯著意義，呈上升趨勢，其年均濃度值已超過SO2年均濃度；PM10年均值 2007—2011年降低，至2012年略有升高，2012年較 2007年水平降低了24%，總體變化有顯著意義，呈下降趨勢。

2 污染物月均變化趨勢分析

榆林市 2007—2012年環境空氣中 SO2、NO2和PM10月均變化趨勢見圖 2。

為分析 SO2、NO2和 PM10三種污染物月際變化規律的相關系數，本文計算了三種污染物月際變化的線性相關系數，其計算公式為：

式中：ρ為相關系數；（X，Y）為二元隨機變量。

經計算，SO2、NO2和PM10月際變化的線性相關系數見表1。

表1 污染物月際變化的線性相關系數

由圖2和表 1可見，SO2呈現出非常明顯的“U”型曲線，污染物濃度冬季最高，夏季最低，在榆林市11月至第二年 3月的采暖期內，SO2濃度要大幅高出非采暖期，采暖期平均濃度約是非采暖期的 4倍。NO2與 SO2類似，也呈“U”型曲線，且從相關系數計算結果看，NO2與 SO2高度相關（相關系數為 0.834），但其月際變化幅度較SO2小很多，采暖期平均僅比非采暖期增加約30%。PM10與 NO2、SO2月際變化規律不同，相關性也較差，其在春季最高，冬季次之。榆林市氣候原因造成的春季大風揚塵是造成春季PM10濃度最高的主要原因，但采暖期 PM10相較夏季增幅平均也在38%左右，同樣不可輕視。

3 分析與結論

（1）榆林市冬季采暖造成環境空氣中 SO2、NO2和 PM10濃度增加，NO2和 PM10采暖期濃度增幅在30%以上，SO2采暖期濃度甚至達到非采暖期的4倍。可見，采暖期燃煤鍋爐造成的影響仍然占據較大比例。

（2）榆林市 “十一五”期間通過對現有工業脫硫和大力實施煙塵治理工程，使得SO2和 PM10排放量減少，環境質量有一定好轉。但同時由于榆林市經濟加速發展，新增大量 SO2和NO2排放。這是造成SO2質量改善不夠明顯的主要原因。而“十一五”期間對于 NO2關注度不夠，也是造成NO2排放量持續增加的主要原因。至 2010年，我國開始對 NO2進行總量控制，并在火電、水泥等重點行業推進煙氣脫硝工程，因此 2012年NO2環境質量濃度開始降低，可以預計，隨著 “十二五”期間脫硝工程的逐步實施和地方政府、環保部門對NO2影響的日益重視，未來幾年內，NO2環境質量濃度應有進一步降低的可能。

因此，榆林市 SO2控制仍應從冬季燃煤采暖入手，通過大力實施集中供熱、提高脫硫效率等措施降低采暖期 SO2濃度；NO2控制則應大力推進重點行業的煙氣脫硝，尤其是集中供熱后大型鍋爐的脫硝措施；PM10濃度除加強采暖期燃煤鍋爐的除塵措施外，榆林市乃至陜北地區整體生態環境的保護及改善也應是重點考慮因素。

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Trend and Correlation Analysis of Air Quality in Yulin

ZHANG Zhi－feng，LIU Xue－jin，LEI Fen
（Shanxi Zhongsheng Environmental Technology Development Limited Company，Xi'an Shanxi 710054 China）

The concentrations of SO2and PM10were decreasing in Yulin based on the air quality data from 2007 to 2012.Their concentrations reduced by around 25%in 2012 than that in 2007.However，the concentration of NO2was increasing by about 80%in the same time period.There was an obvious distinction between winter and nonwinter season in a year.The concentrations of NO2and PM10increased by more than 30%in the heating season. Meanwhile，the concentration of SO2was 4 times of that in the non－heating season.Clearly，coal－burning is still the key of air pollution control in the heating period.Therefore，denitration project has become urgent in Yulin. Key words：air quality；trend；correlation analysis；Yulin

X82

A

1673－9655（2014）02－0054－03

2013－12－12

張智鋒 （1983－），男，工程師，碩士研究生，主要從事環境影響評價及環境保護研究，為本文通訊作者。