武義縣及周邊顆粒物污染差異分析與管控建議

潘莉，何葉萍，朱傳，潘洋，劉偉

（1.武義縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，浙江 武義 321200；2.浙江海河環(huán)境科技有限公司，浙江 金華 321000；3.浙江省環(huán)境科技有限公司，杭州 310000）

本文對(duì)武義縣及周邊地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量站點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比研究，分析了武義縣與周邊地區(qū)在大氣污染防治工作上的差距，評(píng)估了武義縣2021 年大氣污染防治工作成效，探索了武義縣城區(qū)顆粒物（PM）污染來源及區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量的有效提升路徑。

1 資料和方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

采用武義縣及相鄰的金義新區(qū)和永康市兩個(gè)地區(qū)（共5 個(gè)國控、省控空氣質(zhì)量站點(diǎn)）2019—2021 年的大氣細(xì)顆粒物（PM2.5）和可吸入顆粒物（PM10）的日均濃度數(shù)據(jù)，進(jìn)行相關(guān)性分析。

1.2 相關(guān)性分析法介紹

相關(guān)性分析[1]是指對(duì)兩個(gè)或多個(gè)具備相關(guān)性的變量元素進(jìn)行分析，從而衡量?jī)蓚€(gè)因素的相關(guān)密切程度的方法，相關(guān)性的元素之間需要存在一定的聯(lián)系或者概率才可以進(jìn)行相關(guān)性分析。本次研究將PM10作為因變量、PM2.5作為自變量，做其散點(diǎn)圖并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性回歸分析，得出回歸直線方程以及R2值（相關(guān)系數(shù)）。

式中，相關(guān)系數(shù)R2的取值范圍為[0，1]；R2=0表示不存在線性相關(guān)；R2=1 表示完全線性相關(guān)。

2 武義縣及周邊地區(qū)PM 數(shù)據(jù)對(duì)比分析

2.1 相同氣候條件下的PM 數(shù)據(jù)對(duì)比分析

基于省控環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)及國家氣象局發(fā)布的歷史天氣情況，選取與武義縣相鄰的金義新區(qū)和永康市兩個(gè)地區(qū)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，為減少地域和氣候環(huán)境差異影響，本次分析篩選了上述3 個(gè)地區(qū)相同氣候條件下的PM2.5和PM10數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以天氣的晴雨情況作為本次篩選的依據(jù)，對(duì)2021 年1—10 月的PM2.5和PM10數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，共統(tǒng)計(jì)采納非雨天數(shù)據(jù)121 天、雨天數(shù)據(jù)160 天，本次統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖1。

圖1 2021 年1-10 月PM2.5 和PM10 數(shù)據(jù)對(duì)比圖

由圖1 可以看出，2021 年1—10 月的非雨天條件下，金義新區(qū)和永康市的PM10濃度高于武義縣，武義縣的PM2.5濃度高于其他兩地；雨天條件下，武義縣的PM10與PM2.5濃度均明顯高于其他兩地。

2.2 相同氣候條件下的PM 數(shù)據(jù)對(duì)比優(yōu)化

考慮到雨天對(duì)PM 污染物的清除、稀釋作用需要一定的時(shí)間積累才能凸顯，通過改進(jìn)篩選規(guī)則，對(duì)連續(xù)3 天以上（含3 天）的雨天或非雨天天氣條件下的PM 數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，當(dāng)天氣條件滿足3 天或3 天以上相同時(shí)，排除前2 天的數(shù)據(jù)，僅選取第3 天以后的數(shù)據(jù)開展統(tǒng)計(jì)。對(duì)2021 年1—10 月的PM2.5和PM10數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，共采納非雨天數(shù)據(jù)47 天、雨天數(shù)據(jù)65 天，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖2。

圖2 2021 年1-10 月優(yōu)化后的PM2.5 和PM10 數(shù)據(jù)對(duì)比圖

在改進(jìn)篩選規(guī)則后，發(fā)現(xiàn)圖1 中顯現(xiàn)的變化趨勢(shì)在圖2 中得到了進(jìn)一步的放大，證明了該變化趨勢(shì)具有較高的可信度。

通過上述對(duì)比分析，可以發(fā)現(xiàn)武義縣與周邊兩地相比，大顆粒污染控制得相對(duì)較好，這與武義縣2021 年加大揚(yáng)塵治理力度、狠抓建設(shè)工地?fù)P塵治理、力保灑水降塵頻次的現(xiàn)狀相符。同時(shí)可以看到，武義縣的PM 污染物濃度仍有很大的下降空間，下一步工作重點(diǎn)仍為提升揚(yáng)塵治理能力，特別是要提升針對(duì)PM2.5揚(yáng)塵的精細(xì)化管理能力。另外，由于存在相對(duì)突出的細(xì)微顆粒物的污染問題，工業(yè)企業(yè)廢氣排放治理、監(jiān)測(cè)站點(diǎn)周邊機(jī)動(dòng)車尾氣和餐飲油煙的管控將成為武義縣提升環(huán)境空氣質(zhì)量的關(guān)鍵所在。

3 武義縣及周邊地區(qū)PM2.5 占比分析

3.1 武義縣PM2.5 濃度及占比月度變化

對(duì)武義縣的兩個(gè)省控站點(diǎn)PM2.5與PM10比值按月統(tǒng)計(jì)，并繪制變化趨勢(shì)圖（見圖3）。

圖3 2021 年P(guān)M2.5/PM10 比值變化趨勢(shì)圖

2021 年兩個(gè)站點(diǎn)都出現(xiàn)了PM2.5占比上升的變化趨勢(shì)，其中，2 月PM2.5占比同比增加，可能是由于2 月煙花爆竹的高強(qiáng)度燃放；4—6 月的PM2.5占比逐月增加，可能是由于梅雨季長降雨天氣所產(chǎn)生的表征影響。

武義縣的兩個(gè)站點(diǎn)之間存在月度的數(shù)據(jù)差異，縣政府站點(diǎn)6—9 月大顆粒污染占比較高，這與縣城區(qū)管網(wǎng)改造工程施工高峰期相吻合，而環(huán)保大樓站點(diǎn)4—5 月的大顆粒污染占比較高，則與湖璟園工地的土方工程施工工期相吻合，可見監(jiān)測(cè)站點(diǎn)周邊環(huán)境對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的影響較為明顯。

圖4 武義縣兩個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM2.5 和PM10 濃度變化趨勢(shì)

10 月進(jìn)入秋冬季以來，兩個(gè)站點(diǎn)的PM2.5污染占比都大幅升高，而且PM 濃度也大幅升高，推測(cè)主要是由于冬季氣溫垂直變化降低，導(dǎo)致大氣湍流運(yùn)動(dòng)減弱，從而不利于大氣污染擴(kuò)散所致。

3.2 武義縣與周邊地區(qū)PM2.5 占比數(shù)據(jù)對(duì)比分析

以武義縣及周邊各地區(qū)站點(diǎn)2021 年1—10 月PM2.5與PM10比值相關(guān)性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見下表。

2021 年P(guān)M2.5 與PM10 比值相關(guān)性統(tǒng)計(jì)表

對(duì)比武義縣的兩個(gè)省控監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)果，環(huán)保大樓站點(diǎn)的PM2.5污染占比略高，兩個(gè)站點(diǎn)污染物成分穩(wěn)定性差別不大，環(huán)保大樓站點(diǎn)相對(duì)不穩(wěn)定。

從PM2.5與PM10比值來看，武義縣高于周邊城市，說明與周邊城市相比，武義縣的PM2.5污染占比較高，這與前文中各天氣條件下的數(shù)據(jù)分析結(jié)論相符合。

從PM2.5與PM10的相關(guān)系數(shù)R2的值來看，武義縣的PM2.5與PM10濃度存在明顯的正相關(guān)，但相關(guān)系數(shù)略低于周邊城市，說明與周邊城市相比，武義地區(qū)的污染物成分受突發(fā)污染影響相對(duì)較多。

4 結(jié)論與建議

（1）武義縣大氣污染防治工作以及空氣質(zhì)量鞏固提升能力與周邊城市相比還存在較大的提升空間。

（2）武義縣PM2.5的污染問題已經(jīng)凸顯，而且突發(fā)的污染影響因素相對(duì)較多，工業(yè)企業(yè)廢氣排放治理、監(jiān)測(cè)站點(diǎn)周邊機(jī)動(dòng)車尾氣和餐飲油煙的管控將成為提升武義縣環(huán)境空氣質(zhì)量的關(guān)鍵。

（3）2021 年武義縣緊抓揚(yáng)塵治理力度，取得了一定的治理成效，但是仍有較大的降塵空間，下一步仍需繼續(xù)提升揚(yáng)塵治理能力，特別是針對(duì)PM2.5揚(yáng)塵的精細(xì)化管理能力。

（4）要高度重視武義縣監(jiān)測(cè)站點(diǎn)周邊的環(huán)境問題，有必要設(shè)置監(jiān)測(cè)站點(diǎn)周圍1—2km 管控圈，對(duì)管控圈內(nèi)發(fā)現(xiàn)的環(huán)境問題一定要采取高標(biāo)準(zhǔn)、高速度、高效率的應(yīng)對(duì)及處理方式。