周寧縣空氣質量變化特征及原因分析

寧德市周寧環境監測站 福建 寧德 355400

1 周寧縣概況

周寧縣,位于福建省東北部。背山面海,海拔平均800米。整體氣候適宜,屬中亞熱帶季風山地氣候,冬長夏短,雨量充沛。海拔差異大,夏季涼爽。冬季受大陸性氣候影響較顯著,夏季卻受海洋性氣候影響。

2 污染物月均濃度變化情況

2.1 氣態污染物

(備注:圖中每月濃度為2018、2019年度兩年當月濃度的平均值)

如圖所示,周寧縣氣態污染物濃度均存在季節性變化規律。

SO2、NO2濃度夏季最低,春、秋、冬季較高。一是因為春季、秋季和冬季氣溫偏低,阻礙了污染物的向外擴散;二是因為天氣寒冷時工業燃煤鍋爐燃煤使用量的增加也會加大SO2的釋放,導致SO2濃度上升。三是因為春節期間在外務工人員返鄉,車流量變大,機動車尾氣的增加導致了NO2排放量的上升。

CO濃度春、夏季較低,秋、冬季較高。原因很可能是周寧縣城區存在農田耕地,雖然政府已經采取政策提倡農民合理利用秸稈,禁止焚燒,但是監管難以全覆蓋,農民在秋季還是會存在焚燒秸稈的行為。另一方面,周寧縣天然氣管道尚未普及,群眾多數仍采用生物質燃料,冬季氣溫低加上春節返鄉人員增加都會導致生物質燃料使用量增加。此外冬季春節前后燃放煙花爆竹也是CO的來源之一。

O3-8h濃度春、冬季偏低,夏、秋季偏高。這一情況可能與臭氧特殊的形成機制有關。臭氧是一種二次污染物,NO2和VOCS作為它的前體物質在光照條件下會發生光化學反應,生成臭氧。[1]夏、秋季周寧縣日照強度大,導致光化學反應加劇,且秋季低溫高壓,污染物不易擴散,這都使得臭氧濃度居高。此外夏、秋季全市區域普遍存在臭氧濃度偏高的情況,區域間的污染物擴散也會影響周寧縣的臭氧濃度變化。而春、冬季常出現梅雨、大霧天氣,日照強度較低,光化學反應弱,使得臭氧濃度偏低。

2.2 顆粒物

(備注:圖中每月濃度為2018、2019年度兩年當月濃度的平均值)

PM10、PM2.5濃度呈現較為明顯的季節性變化規律,且曲線走勢基本一致,這是因為通常情況下,PM2.5污染來源和PM10基本相同。[2]周寧縣顆粒物主要來源于建筑施工、道路揚塵及機動車尾氣污染。顆粒物濃度春、秋、冬季較高,夏季明顯降低,這主要是因為春、秋、冬季氣溫較低,常出現靜風、高壓、大霧等天氣現象,導致顆粒物難以擴散和沉降,同時生物質燃料的使用以及機動車尾氣的排放也對顆粒物的產生有貢獻。而夏季受海洋性氣候影響,空氣流動性大且降雨量大,降水是大氣污染物去除及沉降的重要機制[3],因此夏季顆粒物易于擴散和沉降,同時夏季氣候宜人,居民減少了生物燃質料的燃燒和機動車的使用,也會減少顆粒物的產生。

3 空氣質量年際變化

表1 周寧縣空氣質量參數年均值統計

周寧縣六項污染物年均濃度均達到《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)[4]中一級標準,2019年周寧縣空氣質量達標天數比例較2018年上升0.8個百分點,且AQI(空氣質量指數Air Quality Index,簡稱AQI)[5]下降2.70%,所以總體而言周寧縣空氣質量狀況很好,且有提升趨勢。

2019年SO2、NO2年均濃度均有較大幅度下降。這主要得益于政府采取的調整優化產業結構、綜合治理燃煤鍋爐、增加新能源電動公交車數量、提升車輛油品質量、禁限放煙花爆竹等大氣污染防治政策。

然而我們也發現,2019年CO、O3_h8和顆粒物年均濃度稍有上升。CO濃度上升可能是由于政府在禁止露焚燒、推進天然氣使用方面治理力度還不夠強。臭氧濃度上升可能是因為臭氧形成機制復雜,周寧縣作為山區縣,植被產生的前體物VOCS難以控制,而周寧縣產VOCS的工業源和生活源基礎量小,難以減排,加上周邊地區臭氧污染物流動作用的影響,導致臭氧防治效果不夠理想。顆粒物濃度不降反升,這主要是因為近兩年周寧縣正處于新城區加速建設的過程中,建筑施工以及渣土清運過程都會產生顆粒物。

4 結語

2018-2019年周寧縣空氣質量狀況總體很好且逐漸提升,達標天數比例上升,AQI下降,這不僅得益于得天獨厚的天然地理位置,還與政府采取的一系列空氣污染防治政策息息相關。SO2、NO2防治效果較好,而CO、O3和顆粒物的治理還需加大力度。目前周寧縣工業基數小,未來隨著工業產業逐漸發展,如何制定和實施相關政策加強大氣污染防治,促進生態環境和經濟建設共同發展也會是有待研究的問題。