“十三五”雅安市城區環境空氣質量狀況及變化趨勢分析

李鳳亞，羅鍶銳，陳 誠

（1.四川省雅安生態環境監測中心站，四川 雅安 625000；2.四川省輻射環境管理監測中心站，四川 成都 611139）

雅安市位于四川盆地西部，長江上游，是青藏高原向成都平原的過渡地帶。氣候類型為亞熱帶季風性濕潤氣候，年平均氣溫在14.1～17.9 ℃之間，降雨多，濕度大，日照少。年均降雨量在1 200 mm左右，民間有“雅安天漏”的說法，也稱之為雨城，是四川降雨量最多的區域，且全市森林覆蓋率可達到64.77%，位居四川省第一[1]。在2020年，生態環境部官網通報了全國環境空氣質量狀況：2020年1～12月雅安市在全國168個重點城市中排名第12位，居四川省首位[2]。目前，雖然雅安市的環境空氣質量一直保持在良好水平，但隨著經濟的發展，城市化建設的加快，以及能源消耗的持續增加，大氣環境保護面臨的挑戰越來越大。黨的十八大以來，雅安市一直把生態文明建設放在事關全局的重要位置，并鎖定了“川藏鐵路第一城、綠色發展示范市”總體發展定位[3]，因此，掌握環境大氣質量現狀及變化趨勢十分重要。

1 數據來源及處理

目前，雅安市主城區有空氣自動監測站點4個，全部為國控點，分別為川農大、市政府、建安廠以及周公山康養中心（清潔對照點）。其監測范圍比較全面，能基本代表雅安市城區整體的空氣質量變化特征。本文中的空氣質量數據來源于四川省空氣質量監測網絡管理系統（http://www.scnewair.cn:6114/），數據真實可靠。根據《環境質量評價技術規范（試行）》（HJ 633-2013）的規定:臭氧濃度以日最大8 h平均值進行日評價，以日最大8 h平均濃度的第90百分位數進行年評價，CO以24 h平均第95百分位數進行年評價[4]。

2 分析與評價依據

本文依照《環境質量綜合評價技術導則》（討論稿）[5]以及《環境空氣質量評價技術規范（試行）》（HJ 663-2013）[4]中的統計方法進行評價和分析。主要采用Excel 2016建立數據庫，繪圖分析采用 Origin 2018軟件。

污染綜合指數法是將各項污染物的單項因子的指數加和，以用來比較環境空氣、水環境質量總體狀況、年際變化以及城市間的污染程度，其綜合指數數值越大，表明污染程度越嚴重，質量越差。而污染負荷系數法是指單項污染物的分指數在綜合指數中的所占比例。且污染負荷系數越大，其對綜合指數的貢獻越大，對環境質量污染程度的影響越大[5]。

3 結果與分析

3.1 環境空氣各污染因子監測結果及綜合指數變化趨勢

2016～2020年雅安市城區環境空氣污染物SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10的監測結果統計詳見表1。

表1 2016～2020年環境空氣各污染物因子監測結果統計

由表1可以看出，從2016～2020年，雅安市城區環境空氣SO2、NO2、CO、PM2.5、PM10總體呈現出逐漸降低的趨勢，而O3呈現出升-降-升“N”字形趨勢。其中，SO2年均值濃度在7～14 μg/ m3之間，均達到國家環境空氣質量二級標準且處于較低濃度水平，最大值14 μg/m3出現在2016年，之后逐年遞減至2020年的7 μg/m3，減幅達到50%；NO2年均值總體呈下降趨勢，最大值26 μg/m3出現在2017年，最小值為19 μg/m3，均低于國家環境空氣質量標準濃度限值且均達到年一級標準；CO濃度范圍為0.9～1.4 mg/m3，5年內的年均值均達到一級標準；O3濃度范圍為108～132 μg/m3，5年均達到國家二級標準，但總體呈上升趨勢；PM2.5濃度范圍為27～43 μg/m3，2017年達到最大值43 μg/m3，之后逐年降低，且從2016～2018年，連續三年年均值超過年二級標準，但從2019～2020年達到年二級標準；PM10年濃度值從2016年最大值60 μg/m3逐年降低至2020年38 μg/m3，5年均達到年二級標準且在2020年達到一級標準。

以上各污染因子的濃度年度變化趨勢如圖1所示。從綜合指數趨勢來看，在“十三五”期間，雅安市環境空氣綜合污染指數先升后降，從2016年的3.8升至2017年的3.93，然后開始逐年下降，變化趨勢呈“Λ”型，到2020年綜合污染指數降至2.97，這說明近年來，雅安市的環境空氣質量越來越好，污染程度越來越輕。

圖1 2016～2020年各污染因子年度變化趨勢圖

3.2 各污染因子污染負荷數及達標天數分析

2016～2020年各污染因子污染負荷數及達標天數詳見表2。

表2 2016～2020年各污染因子污染負荷數及達標天數

從表2可以看出，2016～2020年雅安市優良天數比例上下波動，呈“W”型。2016年環境空氣有效監測天數364 d，優良天數為329 d，達標率90.4%。到了2020年，雅安市城區環境空氣質量有效監測天數366 d，優良天數為352 d，優良率96.2%，較2016年優良天數增加23 d，達標率上升了5.8個百分點。因每一年各污染因子污染負荷數相加都等于常數1，為了便于觀察和分析，將各污染因子污染負荷數轉化為百分數，具體情況如圖2所示。從圖2可以看出：SO2、NO2、CO污染負荷數在波動中基本保持穩定，占六個參數總量的30%左右，因此，雅安市環境空氣質量主要污染因子為PM10、PM2.5和O3。其中，PM10污染負荷數逐年下降，PM2.5污染負荷數在波動中下降，而O3污染負荷數逐年增加，到了2020年已經超過PM10和PM2.5，所以，O3對環境空氣質量污染貢獻是逐年加重的。

圖2 各污染因子污染負荷數占比變化

3.3 主要污染因子的季節變化值趨勢分析

主要污染因子的季節變化值趨勢分析如圖3所示。

圖3 2016～2020年主要污染因子季度濃度變化值

由圖3可以看出，2016～2020年雅安市空氣質量主要污染因子隨季節變化的特征趨勢明顯。顆粒物濃度呈“V”型變化，呈現出一季度、四季度濃度高，二、三季度濃度低的明顯趨勢。而臭氧變化呈“Λ”型變化，呈現出夏秋季高，春冬季低的趨勢。從此趨勢可以看出，在第一季度、第四季度，顆粒物是影響雅安市環境空氣質量的主要污染因子，這主要是由于受靜穩氣象和雅安市處于四川盆地邊緣群山阻擋的地理條件影響，擴散條件極為不利。所以，在第二、三季度，在處于高溫、低濕度、強輻射的氣象條件下，要將臭氧污染防治轉為管控重點。

3.4 主要污染因子小時變化值趨勢分析

主要污染因子小時變化值趨勢分析如圖4所示。

圖4 2016～2020年主要污染因子小時濃度變化值

由圖4可以看出，2016～2020年O3、PM2.5、PM10的小時均值變化濃度呈現出規律性變化。其中，O3從凌晨開始呈現下降-上升（出現最大值）-下降的趨勢，從7:00開始不斷升高直至下午16:00達到最大值后，開始降低。這與程珍（單年小時均值）、韓福財（三年小時均值）分析結果具有一致性[6-7]。而PM2.5、PM10變化趨勢一致，從凌晨開始呈現下降-上升（出現最大值）-下降的趨勢，全天總趨勢和O3相似，相比O3，只是上升和下降幅度緩慢，最大值出現在晚上21:00。

3.5 與“十二五”對比分析

與“十二五”末（2015年）相比，“十三五”末（2020年）SO2、NO2、CO、PM2.5、PM10分別降低了57.1%、16.7%、55.0%、33.3%和15.6%，而O3濃度增幅達46.2%。“十二五”末（2015年）與“十三五”末（2020年）各污染因子年度對比如圖5所示。2015年雅安市環境空氣質量優良天數336 d，優良率94.9%，2020年雅安市環境空氣質量優良天數352 d，達標率96.2%，相比2015年，達標率上漲1.3%。

圖5 2015年與2020年各污染因子濃度對比分析

4 結論及建議

（1）2016～2020年雅安市空氣質量綜合指數總體下降，2017～2020年逐年下降，表明雅安市環境空氣污染程度越來越輕，空氣質量越來越好。

（2）從污染負荷數來看，污染因子SO2、NO2、CO對環境空氣污染貢獻較小，但PM10、PM2.5、O3成為雅安城區環境空氣的主要污染物，對環境空氣質量污染貢獻最大，占比達70%左右。2016～2020年O3污染比重逐年增加，到2020年對環境空氣質量污染貢獻已超過PM10和PM2.5，有成為主要污染物的趨勢。雅安市環境空氣污染已由顆粒物污染轉變為顆粒物與臭氧復合污染。

（3）根據主要污染因子的季節變化規律分析，第一、四季度顆粒物污染占主導，第二、三季度，臭氧污染占主導，大氣污染防治工作應采取“冬治霧霾、夏管臭氧”的雙管齊下措施。主要污染因子隨季節變化規律，除了與氣象因素有關外，從形成機理上看，O3和顆粒物具有一定的同源性，其合成主要前體物均為NOX和VOCs；O3作為強氧化劑加速促進了顆粒物二次無機組分硫酸鹽、硝酸鹽以及二次有機氣溶膠的轉化；而顆粒物則會吸收太陽輻射，影響光化學反應，消耗氮氧化物和自由基，影響O3的生成[8]。因兩者在不同季節發生污染，增大了污染防控的難度。

（4）根據主要污染因子小時濃度值變化規律分析知：從早晨7時開始，顆粒物濃度持續增加，直到晚上21時。顆粒物濃度的變化與人們的生產生活習慣有關。臭氧濃度最高值為下午16時日照最強時間段，與臭氧形成機理相符[6]。

（5）與“十二五”對比分析中，近五年來，雅安市城區環境空氣污染因子除O3外，其余污染物濃度均不同程度降低，通過“大氣十條”和“藍天保衛戰”等一系列措施實施后，雅安市城區環境空氣改善效果顯著。但O3成為今后雅安市大氣污染防控的重點。

（6）改善雅安市空氣質量應在控制顆粒物排放和形成的同時加大對臭氧污染的防控力度。臭氧污染防控應從源頭對其進行控制，尤其是控制形成臭氧的兩種最重要前體物（VOCs和NOX）的產生和排放。