黔西南州空氣質量指數的時間變化特征及污染物來源分析

【摘 要】 為探究黔西南州空氣質量指數的時間變化特征，采用時間序列法統計分析了2015～2017年黔西南州11個監測點PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO的監測數據。結果表明：2015～2017年間，黔西南州空氣質量整體較好，空氣質量優良率達到了100%，主要污染物IAQIPM10、IAQIPM2.5呈現降低趨勢，空氣質量進一步提高;季節變化趨勢表現出明顯的“冬高夏低”特征;PM2.5、PM10與SO2的變化特征相似，顆粒物主要來源于煤炭燃燒，黔西南州空氣質量狀況受煤炭消費制約明顯。

【關鍵詞】 黔西南州 空氣質量指數 大氣污染物 時間變化

0 引文

隨著我國社會經濟的快速發展，高速的城市化進程以及持續攀升的能源消耗，使大氣污染問題日漸突出，目前已成為制約我國可持續發展和生態文明建設的重要因素[1-3]。目前顆粒物已成為我國城市大氣的首要污染物[4， 5]，而典型氣態污染物SO2、NO2、CO等不僅影響人體健康，還參與或促進大氣顆粒物的形成[6]。國家環保部和國家質量監督檢驗檢疫總局于2012年2月頒布的《環境空氣質量標準（GB3095-2012）》規定了PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO作為環境空氣污染物基本項目。

目前，針對我國大氣污染或空氣質量的研究，主要集中在污染最為嚴重的華北、華中最為發達的少數大城市[7]，而對于經濟欠發達的西部地區研究還非常少。而隨著“十二五”、“十三五”期間黔西南州提出“工業強省和城鎮化帶動”兩大戰略背景下，經濟跨越式發展、工業結構變化與城鎮化率迅速提高的同時，勢必會加大對生態環境的壓力[8]。

黔南州位于貴州省中南部，空氣質量狀況較好，2015-2017年空氣質量指數優良率達到100%。黔西南州經濟基礎薄弱，脫貧攻堅壓力較大，在大力進行經濟建設的同時，推進生態文明建設，保持城市發展可持續成為當地政府高度關注的問題。分析黔南州空氣質量指數的時空分布特征及其影響因素，對于兼顧環境與發展，避免重蹈東部和沿海發達地區先污染后治理的老路具有重要的現實意義。

1 數據與方法

1.1 數據來源

大氣環境監測數據來源于黔西南州環境監測網絡，共計11個監測點，其中興義市有4個監測點，其它各縣均有1個監測點。監測數據來源于2015年1月1日至2017年12月30日11個監測點的SO2、NO2、PM2.5、PM10、CO質量濃度日均值。

1.2空氣質量指數計算和分級標準

按照環境保護部發布的《環境空氣質量指數（AQI）技術規定》（HJ633-2012）中給出的計算方法，計算得到黔西南州各監測點SO2、NO2、PM2.5、PM10、CO日均濃度值對應的空氣質量分指數值（IAQI）。根據規定，AQI取IAQI中的最大值;當AQI大于50時，IAQI最大的為首要污染物，若IAQI最大的污染物為兩項或兩項以上時，并列為首要污染物。IAQI大于100的污染物為超標污染物。

目前我國的空氣質量指數共分為6個等級。空氣質量指數值的范圍最小為0，上不封頂。一級到六級依次對應的空氣質量指數值的范圍為0～50、51～100、101～150、151～200、201～300、>300。空氣質量指數的級別越大，污染程度越高，空氣質量越差。

2 黔西南州空氣質量指數的時間變化

2.1空氣質量指數年變化

圖1是黔西南州2015～2017年年平均空氣質量指數（IAQI）。整體來看，各污染物IAQI值都沒有超過50，均滿足我國一級環境空氣質量標準。從不同污染物上來看，懸浮顆粒物的污染最為嚴重，其與NO2在2016年的IAQI值最高，到2017年均有所下降且低于2015年值。而SO2三年間一直呈下降趨勢，2017年IAQI已低于10;IAQICO則呈上升趨勢，2017年有一個明顯的上升，其值已超過IAQIPM2.5，應當引起警惕。

2.2空氣質量指數季、月變化

按照氣候季節的劃分辦法，黔西南州3～5月為春季，6～8月為夏季，9～11月為秋季，12～2月為冬季。從各污染物的季節均值可以看出（圖2所示），11個監測點IAQISO2、IAQINO2、IAQIPM10、IAQIPM2.5、IAQICO的月均值與季均值變化趨勢與規律基本相同。

圖2中各污染物的四季IAQI指數均沒有超過50，即全年各污染物均滿足我國空氣質量Ⅰ級限值，空氣質量狀況整體較好。IAQISO2、IAQINO2、IAQIPM10、IAQIPM2.5、IAQICO呈現出冬高夏低的變化特征，冬季IAQI指數最高，夏季最低，冬季IAQI指數可達夏季的1.5～2.5倍，冬季空氣質量狀況明顯劣于夏季，但污染程度依舊較輕，空氣質量良好;春秋兩季IAQI指數水平相當，明顯高于夏季而不及冬季。其中，IAQIPM10與IAQIPM2.5的變化趨勢季節特征明顯，且冬季IAQI值明顯高于夏季;PM10與PM2.5的春季IAQI值明顯高于秋季，趨近冬季的峰值水平，而IAQISO2、IAQINO2、IAQICO春秋季的指數值與夏季相差不大。

3結論

本文通過對黔西南州2015～2017年的監測數據探討了SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO的時間分布特征，得出以下結論：

（1）黔西南州空氣質量狀況較好，以顆粒物污染物為主。黔西南州空氣質量優良率達到了100%，各污染物年均值也都不超過空氣質量Ⅰ級限值，其中PM10和PM2.5的IAQI值相對較高但呈下降趨勢，而CO污染雖較輕但近年來IAQI不斷上升，2017年已超過IAQIPM2.5。

（2）黔西南州PM2.5、PM10與SO2的變化趨勢相近，IAQI值呈現出明顯的“冬高夏低”的季節性規律，由此推斷懸浮顆粒物主要來源于煤炭的燃燒;

【參考文獻】

[1] 黃亞林，劉超，曾克峰，等. 2013─2014年武漢市PM_（2.5）的時空分布特征及其與氣象條件的關系[J]. 生態環境學報. 2015（08）： 1330-1335.

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[8] 羅麗英，魏真蘭. 城鎮化對生態環境的影響路徑及其效應分析[J]. 工業技術經濟. 2015， 34（06）： 59-66.

作者簡介：張興勇（1996-），男，碩士研究生在讀，單位：貴州大學境與地質災害防治重點實驗室，環境工程