2016～2020年德陽市空氣質量變化及特征分析

何雨希

（四川省德陽生態環境監測中心站，四川 德陽 618000）

德陽市位于成都平原東北部，因“三線建設”打造現代工業而布局建市，是中國重大技術裝備制造業和工業基地，是一座因工業而發展起來的城市。隨著城市的建設和發展，生活水平的提高，能源的需求與消耗量極大增長，同時工業和生活污染的排放也帶來了大量的環境問題，直接對人、動植物等造成不可逆的影響和危害。大氣污染現如今是德陽市快速發展的主要阻力，為加快落實國務院發布的《大氣污染防治行動計劃》，德陽市響應堅決打好污染防治攻堅戰號召，“十三五”期間，德陽市探索綠色發展新路徑，推廣全省學習[1]，生態環境工作取得了一定的成效，空氣質量有所改善[2]。然而由于經濟發展、氣候變化等因素的影響，生態環境問題仍然突出并將長期存在，要尋求生態環境保護和經濟發展的最大公約數仍需要多方聚力形成合力，尤其是環境監管力度還需要進一步加強。

2015年生態環境部修訂并發布了新的環境空氣質量標準（GB3095－2012），其中所涉及的環境空氣污染物可以真實有效地反映出空氣質量情況，為解決環境污染提供標準。郭鑫等利用污染物指標深入分析2013～2019年天津市空氣質量超標原因，為大氣環境治理提供指導意見[3]；范燦鵬等利用空氣自動監測數據分析了珠海市金灣區大氣污染的時間變化特征[4]，史科等基于ArcGIS軟件對四川省空氣質量時空分布特征進行分析，針對污染物主要特征提出了治理方向與建議[5]。對于德陽市空氣污染質量現狀，何珍等研究了2014～2015年污染因素時間變化特征和氣象因素影響[6]，劉鑫利用空氣污染三因素全面研究了2013～2015年德陽市羅江縣空氣質量，分析其原因并提出污染防治對策[7]。本研究以德陽市“十三五”（2016年～2020年）期間幾個污染物指標的數據作為參考，判斷分析4年內空氣質量及其特點，并為空氣環境質量提升提供有效的數據依據并制定改善對策。

1 方法

德陽市共設置4個國控環境空氣自動監測站，分別為東山公園、西校區、市教育局、耐火材料廠，各自動站均可收集SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等主要大氣污染物的實時監測數據。本文整理了德陽市2016年1月1日至2020年12月31日以來幾項主要污染物逐日濃度監測數據。數據處理依據《環境空氣質量標準》（GB 3095－2012）、《環境空氣質量指數（AQI）技術規定（試行）》（HJ 633－2012）及《環境空氣質量評價技術規范（試行）》（HJ 663－2013），SO2、NO2、PM10、PM2.5值采用濃度的平均值，CO值采用24小時平均的第95百分位數，O3值采用日最大8小時滑動平均值的第90百分位數濃度[8－10]。

2 結果與分析

2.1 空氣變化情況

根據表1，德陽市2016－2020年環境空氣質量級別中，優天數在80－115天之間，良在180－208天之間，輕度污染天數在49－72天之間，中度污染天數在9－20天之間，重度污染天數除2017年外主要在1－2天之間，嚴重污染天數5年內持續為0。優天數自2016年以來總體比例有明顯上升趨勢，由21.9%的占比增長到2020年的31.4%，輕、中度污染天數則呈現明顯減少趨勢，分別為占比19.7%降到16.1%和5.5%降到2.7%，良和重污染天數主要變化不明顯。

表1 德陽市2016-2020年空氣質量級別統計 單位：天

2016－2020年德陽市AQI變化趨勢如圖1，環境空氣質量指數（AQI）年均值在72－81之間，呈走低趨勢，從2020年的72到2016年的80下降了10%。由圖2得知，德陽市2016－2020年主要污染物年均值中SO2和CO各年數值較低，區間分別為5－11 μg/m3和0.7－0.9 mg/m3，NO2及O3變化趨勢不明顯，濃度區間分別為24－31 μg/m3和142－158 μg/m3，PM2.5和PM10值則呈現明顯的走低趨勢，相比于2016年，2020年PM2.5濃度下降21.3%，PM10下降21.8%。

圖1 德陽市2016-2020年AQI變化趨勢圖

圖2 德陽市2016-2020年6項污染物變化趨勢圖

根據整體結果及其現狀來看，在諸多負面因素的影響下，德陽市近五年積極地落實大氣污染防治對策，污染天數和各項污染物濃度值均有所降低，環境空氣質量逐步改善，生態環境保護取得了較為明顯的成績。

2.2 污染物特征分析

2.2.1 時間變化特征

對德陽市2016－2020年6項污染物和空氣質量的各月數據進行分析。結果顯示，除SO2數值較低變化不明顯外，NO2、O3、PM10、PM2.5月均值和空氣質量級別呈現出較為明顯的月特征和季節特征（如圖3－5）。NO2、PM2.5、PM10在春冬季數值呈現走高趨勢，夏秋季數值呈現走低趨勢，三種污染物濃度值在12月至1月左右出現峰值，7至9月左右濃度降為最低。春季和冬季大氣污染較夏、秋兩季更嚴重，主要原因是該地區受盆地氣候影響，污染物不易擴散，夏季雨水較多對于清除顆粒物效果明顯。O3濃度變化趨勢不同于其他污染物，春、冬兩季濃度較低，到夏季呈上升趨勢，夏季O3污染最大，因夏季氣溫高、陽光充足，有助于光化學反應進行，從而使臭氧濃度增高，污染程度顯著增加。

圖3 德陽市2016-2020年NO2、PM2.5和PM10濃度逐月變化

空氣質量優良天數變化趨勢同NO2、PM2.5、PM10變化具有較明顯的關聯性，春、冬兩季三項污染物濃度較高，污染天數比例較大，而夏季和秋季濃度較低，優良天數則明顯增多。對比O3污染因子，NO2、PM2.5和PM10共同體現出對于空氣污染相對更大的貢獻值。

圖4 德陽市2016～2020年O3和SO2濃度逐月變化

圖5 德陽市2016～2020年空氣質量級別逐月變化

2.2.2 首要污染物特征分析

對德陽市2016－2020年大氣首要污染物進行分析（見表2），O3為首要污染物出現天數占全年的23.6%－29.0%，PM2.5為11.2%－22.7%，PM10為25.2%－35.0%，而NO2占比較少，表明O3、PM2.5和PM10是德陽市近幾年來空氣質量污染影響比重最大的首要污染物，且該污染物出現次數并未出現明顯的下降趨勢。首要污染物比例進一步體現出對于春、冬兩季污染防控最主要的目標是PM2.5和PM10，而夏季污染防控的主要目標則是O3，由于NOX和VOCs對于O3的生成關聯性較大，因此應控制VOCs和NOX污染排放的管控力度。

表2 德陽市2016～2020年空氣首要污染物情況 單位：天

3 結論及對策建議

3.1 結論

近五年來，德陽市有效地落實了大氣污染防治工作，提升了近年來德陽市的空氣質量，優天數比例自2016年到2020年增加9.5%，輕、中度污染天數明顯減少。AQI指數及主要污染物濃度數值方面也呈現出明顯減少的趨勢，AQI指數年均值2020年較2016年下降10%，PM2.5和PM10濃度值明顯減少。可以看到，德陽市生態環境保護工作成效顯著，這對德陽城可持續發展發揮了重要的戰略作用。

從近些年的數據可以明顯看出，幾種主要污染物濃度值和空氣質量優良天數受季節影響呈現出明顯的月特征和季節特征，NO2、PM2.5、PM10濃度在春季和冬季數值較高于夏季和秋季，12月和1月左右達到最高。O3的形成多受光照輻射等因素影響，呈現出相反的規律，夏、秋兩季污染物濃度顯著增高，春、冬兩季降低；空氣質量優良天數變化趨勢同NO2、PM2.5、PM10變化表現出較明顯的關聯性，春冬季節三項數值較高，污染天數比例較大，而夏季和秋季濃度較低，優良天數則明顯增多，對比O3污染因子，NO2、PM2.5和PM10體現出對于空氣污染相對更大的貢獻值。

影響德陽市空氣質量的首要污染物為O3、PM10和PM2.5，為進一步改善空氣質量，降低污染濃度，春、冬兩季的主要污染防控目標為PM2.5和PM10，夏、秋兩季則需要加大對O3污染的防控力度，另外還需要加強對VOCs、NOX等一次污染物的防治措施。

3.2 對策及建議

根據本文研究得出結論，為持續改善環境空氣質量，除自然因素影響外，繼續加強污染防治工作可健全監測預警體系，強化聯防聯控機制，根據污染物的時間特征通過預警有針對性地加強防控管理與環境整治，如春冬季節對城市機動車出行等社會生活因素采取針對性措施，強化秸稈燃燒、城市施工、道路揚塵等面源污染整治；夏秋季加強對涉VOCs和NOX排放的工業企業進行執法監管。同時全年工作中需繼續落實產業能源結構調整、面源污染治理、環境執法整治、生態環境保護宣傳等方面的工作，以保障大氣環境質量的逐步改善。