東北重點城市2020年一季度空氣質量特征分析

王 帆

（沈陽環科檢測技術有限公司，遼寧 沈陽 110167）

“十三五”期間，全國各地區環境空氣質量總體好轉[1]，東北地區各主要城市在燃煤、秸稈、揚塵等方面也采取了大量的措施，使得各城市環境空氣質量明顯好轉[2-3]，但重污染天氣仍時有發生，部分城市空氣質量仍未達標。受氣象、供暖、春節等因素影響，東北地區一季度是抬高全年PM2.5濃度的重要時段[4]，本文通過分析東北重點城市“十三五”期間一季度空氣質量變化特征，以期揭示“十三五”期間東北重點城市一季度環境空氣的變化規律，試圖探索東北地區重點城市發展過程中空氣質量變化趨勢及其影響因素，并為東北地區大氣污染防治工作提供參考。

1 數據與方法

研究城市從生態環境部公布的168個重點城市中選取，空氣質量數據來源于中國環境監測總站（http://www.cnemc.cn/）和中國空氣質量在線監測分析平臺（http://www.aqistudy.cn/historydata/）。研究時段選取每年一季度，采用對比分析法對數據進行同時段比較分析。

2 結果與討論

2.1 2020年一季度空氣質量特征分析

從2020年一季度來看，東北地區1月空氣質量較差，3月較好，圖1～圖3為2020年1月～3月各重點城市優良天數及污染物濃度對比情況。從優良天數來看，各城市1月優良天數均小于2月和3月，1月大連優良天數最多（22天），哈爾濱和長春優良天數最少，均僅為5天，這可能是由于2020年1月哈長城市群受到不利氣象因素的影響，導致大氣擴散能力差，污染物累積效應明顯。2月長春優良天數最多（28天），沈陽和錦州優良天數最少，均為22天；3月大連和葫蘆島優良天數最多，均為31天；朝陽優良天數最少，為28天。

圖1 2020年1月城市優良天數及污染物濃度圖

圖2 2020年2月城市優良天數及污染物濃度圖

圖3 2020年3月城市優良天數及污染物濃度圖

從主要污染物變化來看，1-3月PM2.5濃度最高的城市均為哈爾濱，1月份濃度均值達到155 μg/m3；濃度最低的城市均為大連，3月濃度均值為29 μg/m3。哈爾濱O3濃度2月、3月為所有城市中最高，濃度分別為87 μg/m3和96 μg/m3，1月僅次于長春，濃度為60 μg/m3；2月、3月O3濃度最低的城市為葫蘆島，濃度分別為65 μg/m3和84 μg/m3，1月為沈陽（51 μg/m3）僅低于葫蘆島1 μg/m3。PM10濃度1月最高的城市為哈爾濱（164 μg/m3），最低的城市為大連（77 μg/m3）；2月、3月最高的城市均有錦州，濃度分別為78 μg/m3和73 μg/m3，此外，沈陽3月PM10濃度與錦州持平；PM10濃度2月、3月最低的城市分別為長春和大連，濃度分別為50 μg/m3和54 μg/m3。NO2濃度1月最高的城市為哈爾濱（61 μg/m3）、2月、3月最高的城市均為沈陽，濃度分別為30 μg/m3和32 μg/m3。SO2濃度1月、2月最高的城市均為葫蘆島，濃度值為56 μg/m3和32 μg/m3，3月最高的城市為錦州，濃度值為27 μg/m3。

通過上述分析可以看出，東北重點城市中，2020年一季度大連空氣質量相對較好，PM2.5濃度最低；哈爾濱空氣質量最差，PM2.5濃度值最高。這可能由于大連屬于沿海城市，氣象擴散條件普遍較好，且不是重工業城市，大型污染企業較少，而哈爾濱屬高寒地區，全年采暖期長，供暖燃煤需求相對較大，且冬季經常出現逆溫，大氣穩定度較高，不利于污染物擴散，導致重污染發生頻率較高[5-6]。

2.2 一季度空氣質量變化規律

圖4為2016-2020年一季度城市AQI均值變化規律，整體來看，各年度大連和朝陽一季度AQI值均低于其他城市，2016年-2017年，哈爾濱和沈陽AQI值最高，2018-2020年，錦州一季度AQI超過或與沈陽持平。各城市2018年一季度AQI同比下降，2019年一季度同比上升。與2016年相比，“十三五”末期沈陽、大連和錦州一季度AQI有所降低。

圖4 2016-2020年一季度城市AQI均值變化圖

圖5為2016-2020年一季度城市污染物濃度均值變化情況，整體來看，2018年一季度PM2.5、PM10兩種污染物濃度為五年內同期最低；2020年NO2和SO2濃度為五年內同期最低；O3濃度變化無明顯規律。具體來看，SO2濃度呈現逐年遞減趨勢，其中沈陽和大連改善幅度最大，與2016年一季度相比，2020年同時段SO2濃度分別降低75%和72%，這可能是由于燃煤污染的治理，使SO2濃度大幅下降。2020年PM10及NO2濃度較前一年有所降低，其中大連和葫蘆島改善幅度最大，分別降低23%和27%。PM2.5及O3一季度濃度變化呈現震蕩反復的趨勢，無明顯下降規律。

圖5 2016-2020年一季度城市污染物濃度均值變化圖

2.3 一季度PM2.5與年均濃度對比分析

表1為2016-2020年城市PM2.5一季度濃度與年均濃度變化規律。總體來看，與2016年相比，各城市PM2.5年均濃度呈下降趨勢，長春、哈爾濱、沈陽2018年PM2.5年均濃度達到最低值，錦州和朝陽2020年PM2.5年均濃度達到最低值，大連和葫蘆島2018和2020年濃度均在“十三五”期間達到最低值。除2016年朝陽外，其余年份各城市一季度PM2.5濃度均大于年均濃度。從整體趨勢來看，除朝陽外，其他城市一季度PM2.5濃度變化規律與全年變化規律基本一致，朝陽2018-2020年一季度PM2.5濃度呈現逐年遞增趨勢，全年PM2.5濃度呈現逐年遞減趨勢。

表1 2016～2020年一季度城市PM2.5濃度與年均濃度變化規律 表

3 結論

（1）2020年一季度大連空氣質量相對較好，PM2.5濃度最低；哈爾濱空氣質量最差，PM2.5濃度值最高。

（2）各城市2018年一季度AQI同比下降，2019年一季度同比上升。與2016年相比，“十三五”末期沈陽、大連和錦州一季度AQI有所降低。

（3）主要污染物中，SO2治理效果相對最明顯，與燃煤污染的有效治理密切相關。PM2.5方面，除朝陽外，其他城市一季度PM2.5濃度變化規律與全年變化規律基本一致。

（4）“十三五”期間東北地區重點城市PM2.5年均濃度總體呈下降趨勢，一季度濃度變化無明顯規律。目前，各城市PM2.5一季度濃度仍高于年均濃度，仍是抬高東北地區PM2.5濃度值的主要時段，因此，應進一步加大東北地區采暖期、春節等時段的污染管控力度，減少冬季重污染天氣的發生頻次，改善區域環境空氣質量。