濟南市商河縣2017—2022年環境空氣質量分析

李 玲，韓 敏

（濟南市生態環境局商河分局，山東 濟南 251600）

引言

商河縣位于三市六縣交界處，地處京津冀、現代化濟南都市圈、濟南新舊動能轉換起步區交匯輻射地帶，是省會濟南的北大門，是全國糧食生產先進縣、國家級出口農產品質量安全示范區、國家農產品質量安全縣，是濟南市首個全國綠化模范縣、國家級生態縣、國家生態文明建設示范縣。總面積1 162平方公里，總人口64萬人。區域內設有2個省控自動監測站點、11個街鎮自動監測站點，現以省控站點為研究對象進行空氣質量分析。

1 評價標準

以《環境空氣質量標準》（GB 3095-2012）及其修改單、《環境空氣質量評價技術規范（試行）》（HJ 663-2013）、《環境空氣質量指數（AQI）技術規定（試行）》（HJ 633-2012）等標準為依據進行評價[1-3]。

空氣質量綜合指數表達了《環境空氣質量標準》（GB 3095-2012）六種主要污染物的綜合污染水平，指數越大表明綜合污染程度越高。

Ci—污染物i的濃度值，其中可吸入顆粒物、細顆粒物、二氧化硫、二氧化氮為該時間段的平均值，一氧化碳為日均值的第95百分位數，臭氧為日最大8小時值的第90百分位數。

Si—污染物i的年均值二級標準。

當AQI大于50時，空氣質量分指數最大的污染物為首要污染物。

2 空氣質量變化情況

2.1 空氣質量分析

2017—2022年，可吸入顆粒物濃度范圍為75～116 μg/m3，細顆粒物濃度范圍為40～63 μg/m3，二氧化硫濃度范圍為13～29 μg/m3，二氧化氮濃度范圍為27～38 μg/m3，一氧化碳濃度范圍為1.1～2.0 mg/m3，臭氧濃度范圍為150～206 μg/m3。二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮均達到環境空氣二級標準。2022年六項主要污染物均為有自動監測數據以來歷史最好水平。

2.2 主要污染物濃度年際變化

2017—2022年，商河縣環境空氣六項主要污染物均有兩位數的下降且下降非常明顯。2017—2022年，可吸入顆粒物濃度逐年下降，2022年較2017年下降比例達35.3%。細顆粒物濃度整體呈下降趨勢，僅在2019年反彈1 μg/m3，2022年較2017年下降比例達36.5%。二氧化硫下降幅度最大，下降比例高達55.2%，2020年反彈1 μg/m3后逐年下降。二氧化氮下降28.9%，2020年與2021年濃度持平。一氧化碳、臭氧呈逐年下降趨勢，下降幅度分別為45.0%、27.2%，見圖1[2]。

圖1 2017—2022年主要污染物年均值變化圖

2.3 空氣質量綜合指數年際變化

2017—2022年空氣質量綜合指數變化情況見圖2。由圖2可知，空氣質量綜合指數逐年下降，2022年較2017年下降31.2%。

圖2 2017—2022年空氣質量綜合指數及單項指數變化情況

2017—2022年各污染物分指數占比變化情況見圖3。由圖3可見，空氣質量分指數由高到低分別是細顆粒物、可吸入顆粒物、臭氧、二氧化氮、一氧化碳和二氧化硫。2017—2022年，顆粒物的貢獻均超五成，2019年顆粒物貢獻占55.3%。臭氧對空氣質量的貢獻率在上升，2022年較2017年上升2.4%。二氧化硫和一氧化碳對空氣質量的影響呈下降趨勢，二氧化氮的影響稍有加大。2017—2022年細顆粒物、可吸入顆粒物、臭氧、二氧化氮的等四項污染物分指數占比均超過85%，說明該四項污染物對環境空氣質量的影響最大，下一步要改善空氣質量須得對上述四項污染物嚴加管控。

圖3 2017—2022年各污染物單項指數占比變化情況

2.4 空氣質量達標率年際變化

2017—2022年商河縣空氣質量達標率在逐年提高，由2017年的49.6%提高至2022年的80.8%，提高了31.2%。2022年空氣質量優良天數達到商河縣有自動監測數據以來最好水平，空氣質量達標率變化情況見圖4。

圖4 2017—2022年空氣質量達標率變化情況

2017—2022年空氣質量指數類別變化情況見圖5、圖6。由圖可見空氣質量在大幅改善，優良天數逐年增加，污染天數逐年減少。空氣質量類別為優的天數由2017年10天增加至2022年70天，空氣質量類別為良的天數由2017年171天增加至2022年225天，2022年與2017年相比優良天數增長了114天，相當于將近有4個月污染天轉為優良天，重污染及以上天氣由2017年20天下降至2022年4天，降低了80%。

圖5 2017—2022年空氣質量指數類別變化情況

圖6 2017年與2022年空氣質量指數類別對比情況

2022年優良天數及重污染天數分布情況見圖7。優良率最高的是8月份，達100%；最低的是1月份，優良率為51.6%。重污染天氣出現在1月與12月份。高于全年優良率平均值的有2、4、5、7、8和10月份，其中11～1月份處于秋冬季，各項污染物（除臭氧外）濃度均偏高，影響優良率的主要因素為細顆粒物和可吸入顆粒物；3月份受風沙季影響，導致優良率偏低的主要因素為可吸入顆粒物，6、9月份主要影響因素是臭氧。

2.5 空氣質量首要污染物情況

2017—2022年環境空氣首要污染物為臭氧、可吸入顆粒物、細顆粒物、二氧化氮，未出現二氧化硫和一氧化碳作為首要污染物的情況，具體見圖8。2017—2022年，臭氧作為首要污染物的比重最大，其他污染物作為首要污染物的天數在明顯減少，但臭氧作為首要污染物的天數卻變化不大，在119～128天之間；其次是可吸入顆粒物，2022年較2017年減少23天；再次是細顆粒物，2022年較2017年減少35天；最后是二氧化氮，由2017年7天減至2022年3天。

圖8 2017—2022年環境空氣首要污染物變化情況

2022年首要污染物占比分別是臭氧40.34%＞可吸入顆粒物30.85%＞細顆粒物28.47%＞二氧化氮1.02%，見圖9。

圖9 2022年環境空氣首要污染物占比情況

2022年臭氧作為首要污染物受氣溫影響較大，主要出現在4～9月；可吸入顆粒物作為首要污染物出現在全年，冬季及3、4月份較多；細顆粒物作為首要污染物主要出現在11～2月；10月份會出現4種污染物同時作為首要污染物的情況，如圖10所示。

圖10 2022年環境空氣首要污染物分布情況

2.6 主要污染物月度變化情況

2017—2022年四項污染物月均值變化情況見圖11。由圖可見，四項污染物濃度變化趨勢接近一致，呈現明顯的季節性變化特征。可吸入顆粒物、細顆粒物、二氧化硫最高值在1月份，二氧化氮最高值在12月份，可吸入顆粒物、細顆粒物最低值在8月份，二氧化硫、二氧化氮最低值在7月份。可吸入顆粒物最高值濃度是最低值濃度的1.62倍；細顆粒物最高值濃度是最低值濃度的2.57倍；二氧化硫最高值濃度是最低值濃度的4.88倍；二氧化氮最高值濃度是最低值濃度的1.88倍[3]。

圖11 2017年～2022年四項污染物月均值變化情況

2017—2022年臭氧月均值變化情況見圖12。如圖所示，臭氧月度變化規律同上述四項污染物正好相反，夏秋季濃度高，春冬季濃度低，臭氧濃度在4月份氣溫回暖后直線上升，最大值在6月份，7、8月份氣溫雖高，但受降水量偏多的影響，臭氧濃度回落，9月份降水量減少，秋高氣爽臭氧濃度有一定幅度的回升，12月份下降到最小值。2017—2022年臭氧污染在逐漸好轉，2017年臭氧濃度明顯偏高，尤其在5～9月份明顯高于其他年份，2022年相較于其他年份有六個月臭氧濃度處于歷史最低。

圖12 2017—2022年臭氧月均值變化情況

3 結語

（1）2017—2022年環境空氣質量逐年變好，2022年空氣質量綜合指數、六項污染物濃度、優良率、重污染天數等均為有自動監測數據以來最好水平。

（2）空氣質量分指數由大到小分別為細顆粒物、可吸入顆粒物、臭氧、二氧化氮、一氧化碳和二氧化硫。其中影響空氣質量綜合指數超85%的是細顆粒物、可吸入顆粒物、臭氧和二氧化氮。為改善環境空氣質量，需加強對該四項污染物的重點管控。

（3）環境空氣首要污染物由多到少分別為臭氧、可吸入顆粒物、細顆粒物、二氧化氮。2017—2022年優良率有大幅提高，污染天數明顯下降，但臭氧作為首要污染物的天數卻變化不大，說明影響當地空氣優良率的最主要因素是臭氧，加強對臭氧的管控才能使優良率有進一步提升。

（4）污染物濃度呈現明顯的季節性變化。臭氧是夏秋季影響空氣質量的最主要污染物，期間加強了對揮發性有機物和氮氧化物的管控；二氧化硫在供暖季濃度偏高，期間加強了對散煤的管控；二氧化氮雖然呈現春冬季高的特點，但考慮到其在夏秋季對臭氧的轉化作用，要全年對二氧化氮進行管控，可重點對柴油貨車、非道路移動機械等進行監管；細顆粒物最為復雜，作為二次污染物不僅傳輸距離遠，也是冬季重污染天氣的首要污染物，不但要關注外地輸入，更要減少硫酸鹽、硝酸鹽等一次污染物的轉化；可吸入顆粒物作為首要污染物貫穿全年，需要全年加強對建筑工地、拆遷工地等揚塵的管控。