晉安區(qū)大氣污染物濃度變化分析

王 菲

?

晉安區(qū)大氣污染物濃度變化分析

王 菲

福州市晉安區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站

利用2016年1月1日～12月31日福州市晉安區(qū)五個(gè)空氣質(zhì)量監(jiān)測站點(diǎn)CO、SO2、NO2、O3、PM2.5、PM10的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析了晉安區(qū)大氣污染物的污染水平及時(shí)間分布情況。結(jié)果表明，晉安區(qū)空氣質(zhì)量基本處于國家一、二級標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，首要污染物為PM10，按污染物濃度日均值分布情況分析，O3濃度在14時(shí)前后出現(xiàn)峰值，其余污染物濃度日變化主峰值均出現(xiàn)在9時(shí)前后，次峰值出現(xiàn)在18時(shí)前后。

大氣 污染物濃度 時(shí)間分布

本文利用2016年1月1日～12月31日福州晉安區(qū)五個(gè)空氣質(zhì)量監(jiān)測站點(diǎn)CO、SO2、NO2、O3、PM2.5、PM10的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析了晉安區(qū)的空氣質(zhì)量水平、大氣污染物時(shí)間分布情況，以期為管理部門改善空氣質(zhì)量提供參考依據(jù)。

1 基本情況說明

1.1 晉安區(qū)地形環(huán)境

晉安區(qū)地處福州市城區(qū)四周，內(nèi)環(huán)從北到南分別與福州市的鼓樓、臺江、倉山3個(gè)城區(qū)交錯(cuò)；外環(huán)東臨東海，東南與長樂市隔江相望，南部、西部與閩侯縣交界，北與羅源縣接壤，東北與連江縣相鄰，境內(nèi)平原山區(qū)各占一半。

1.2 空氣質(zhì)量監(jiān)測站點(diǎn)位分布

空氣質(zhì)量自動監(jiān)測始建于2013年，現(xiàn)有5套子站，分別位于福州市第32中學(xué)、福州神康醫(yī)院、福州下院、福州新店鎮(zhèn)秀山、福州晉安區(qū)鼓山苑小學(xué)（見圖1）。5 個(gè)監(jiān)控點(diǎn)是在連續(xù)監(jiān)測基礎(chǔ)上結(jié)合人口和功能區(qū)要求通過網(wǎng)格優(yōu)化篩選產(chǎn)生，并報(bào)上級批準(zhǔn)。監(jiān)測點(diǎn)在所選擇區(qū)域范圍內(nèi)具有代表性及兼顧未來發(fā)展需要；監(jiān)測點(diǎn)周圍開闊，環(huán)境穩(wěn)定，沒有明顯污染源和干擾；電源穩(wěn)定可靠，電話網(wǎng)絡(luò)齊全，并且監(jiān)測點(diǎn)安全及防火有保障，各監(jiān)測點(diǎn)之間條件盡可能一致，使各點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)具有可比性。站點(diǎn)選用的是賽默飛的空氣質(zhì)量自動監(jiān)測系統(tǒng)，所用儀器均通過相關(guān)機(jī)構(gòu)認(rèn)證。其中，使用脈沖紫外熒光法監(jiān)測SO2，使用化學(xué)發(fā)光法監(jiān)測NO2，使用氣體濾波紅外吸收相關(guān)法監(jiān)測CO，使用紫外光度法監(jiān)測O3，使用β射 線 法監(jiān)測PM2.5、PM10，所有儀器均具有良好的抗干擾能力及停電自恢復(fù)功能。

圖1 晉安區(qū)空氣質(zhì)量監(jiān)測站站點(diǎn)分布圖

2 結(jié)果與分析

2.1 晉安區(qū)空氣質(zhì)量狀況

空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）是定量描述空氣質(zhì)量狀況的無量綱指數(shù)，根據(jù)HJ633-2012《空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）技術(shù)規(guī)定（試行）》標(biāo)準(zhǔn)[1]規(guī)定，對晉安區(qū)空氣質(zhì)量站的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到晉安區(qū)逐日空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）分布（圖2）和晉安區(qū)大氣質(zhì)量首要污染物基本情況（表1）。從圖2和表1得出以下結(jié)論：晉安區(qū)絕大部分時(shí)間處于國家一、二級標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。

圖2 晉安區(qū)逐日空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）分布圖

表1 2016年晉安區(qū)大氣污染物基本情況

2.2 污染物季度變化特征

2016年晉安區(qū)大氣中CO、SO2、NO2、O3、PM2.5、PM10的濃度按季度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表2所示。

表2 2016年晉安區(qū)大氣污染物季度濃度均值

注：CO濃度單位為mg·m-3，其它項(xiàng)目濃度單位為μg·m-3。

由上表可見，以《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）為評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，晉安區(qū)內(nèi)CO、SO2四個(gè)季度濃度均處于較低水平，達(dá)到空氣質(zhì)量一級標(biāo)準(zhǔn)；NO2、O3、PM2.5、PM10四個(gè)污染物在第三季度表現(xiàn)出明顯的特征性，PM2.5、PM10和NO2在該季度濃度均值最低，O3濃度均值最高。原因如下：第三季度（7～9月）為福州臺風(fēng)多發(fā)時(shí)節(jié)，同時(shí)伴有強(qiáng)降水，大氣的稀釋、擴(kuò)散能力強(qiáng)，這種天氣形勢最有利于污染物的擴(kuò)散，因而顆粒物和NO2的濃度在第三季度得到有效降低。該季度福州氣溫高、日照持續(xù)時(shí)間長、強(qiáng)度大，容易生成臭氧，導(dǎo)致第三季度O3濃度值最高，而NO2又與O3發(fā)生了光化學(xué)反應(yīng)，也導(dǎo)致NO2的濃度值進(jìn)一步降低[2]。

2.3 污染物濃度日變化分析

根據(jù)2016年晉安區(qū)5個(gè)站點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，繪制了6種大氣污染物的濃度日變化曲線，如圖3所示。

圖3 大氣污染物濃度日變化曲線

從圖3可以看出，PM10、PM2.5和NO2濃度日變化趨勢一致，說明城區(qū)空氣污染的來源復(fù)雜且有一定的相關(guān)性，在時(shí)間分布規(guī)律上呈雙峰性，在上午（7:00-9:00）和下午（17:00-19:00）左右，城市人們上下班，交通高峰時(shí)段濃度出現(xiàn)最高峰和次高峰，說明PM10、PM2.5和NO2受人類活動影響大。CO和SO2濃度均值保持低水平，達(dá)到國家氣質(zhì)量一級標(biāo)準(zhǔn)，濃度變化平穩(wěn)，說明其時(shí)空分布更均勻。

O3多數(shù)是由二次污染產(chǎn)生的，其濃度的高低取決于太陽輻射強(qiáng)度、日照時(shí)間、氣溫高低、光化學(xué)反應(yīng)速率等[2]，濃度在14:00出現(xiàn)峰值，正是由于此時(shí)段光照最強(qiáng)，氣溫最高，同時(shí)因?yàn)镺3消耗NO2與其反應(yīng)，又表現(xiàn)出比NO2曲線的峰值滯后。

3 結(jié)果與討論

2016年，晉安區(qū)空氣質(zhì)量基本處于一、二級標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，首要污染物為顆粒物，CO、SO2的濃度較低。按污染物濃度日均值分布情況分析，O3濃度在14時(shí)左右出現(xiàn)峰值，其余污染物濃度日變化主峰值均出現(xiàn)在9時(shí)前后，次峰值出現(xiàn)在18時(shí)前后。大氣污染物主要來源有工業(yè)、生活和建筑施工幾個(gè)方面。建議采取如下措施：鼓勵(lì)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，清潔生產(chǎn)[3]；強(qiáng)化對建筑工地運(yùn)輸渣土的管理，切實(shí)控制好建筑施工揚(yáng)塵。

[1] 環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）技術(shù)規(guī)定：HJ633-2012 [S].

[2] 顏敏，尹魁浩，梁永賢，等.深圳市夏季臭氧污染研究[J].環(huán)境科學(xué)研究，2012，25（4）:411-418.

[3] 郝吉明，程真，王書肖.我國大氣環(huán)境污染現(xiàn)狀及防治措施研究[J].環(huán)境保護(hù)，2012（9）:16-20.