2016—2022年瀘縣環境空氣質量變化趨勢分析

孫冬瑤，陳國珍

（瀘州市瀘縣生態環境監測和應急服務中心，四川 瀘州 646100）

引言

瀘縣又稱龍城，位于四川南部，長江、沱江交匯區，東與重慶市的永川區、瀘州市合江縣連界，南與瀘州市龍馬潭區和江陽區相鄰，西與自貢市富順縣接壤，北與重慶市榮昌區和內江市隆昌市相連[1]。瀘縣地形差異較大，具有山區立體氣候的特點，屬亞熱帶濕潤季風氣候，全年風向以靜風為主。

本文通過分析2016-2022年瀘縣環境空氣質量6項目（SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10）的變化趨勢、污染特征，為瀘縣大氣污染治理提供參考依據。

1 數據來源與分析評價方法

1.1 數據來源

瀘縣城區有省控環境空氣自動監測站1個，監測點位覆蓋瀘縣城區，監測結果能代表瀘縣城區整體的空氣質量狀況。本文數據來源于該環境空氣自動監測站。

1.2 分析評價方法

本文評價執行《環境空氣質量標準》（GB 3095-2012）標準及其修改單二級濃度限值[2]。分析評價方法按照《環境空氣質量評價技術規范（試行）》（HJ 663-2013）和《環境質量綜合評價技術導則（討論稿）》進行[3]。

（1）污染綜合指數是各項污染物的單項因子的指數和，數值越大，表明環境空氣質量越差，反之即越好。見式（1）：

式中：Pi=Ci/Si；P—空氣污染綜合指數；Pi—i項空氣污染物的分指數；Ci—i項空氣污染物的季或年均濃度值；Si—i項空氣污染物的環境質量標準限值；n—計入空氣綜合污染指數的污染物項數。

（2）污染負荷系數法是指單項污染物的分指數在綜合指數中所占比例，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。見式（2）：

式中：fi—污染物i的負荷系數；Pi—污染物i的分指數；P—環境空氣污染綜合指數。

（3）Spearman秩相關系數法[3]。見式（3）：

式中：γs—Spearman秩相關系數；n—時間周期的數量，n≥5；Xj—周期j按時間排序的序號，1≤Xj≤n；Yj—周期j內污染物濃度按數值升序排序的序號，1≤Yj≤n。

如果秩相關系數絕對值大于表中臨界值，表明變化趨勢有統計意義。正值表示上升趨勢，負值表示下降趨勢。如果秩相關系數絕對值小于表中臨界值，表示基本無變化。

2 結果與分析

2.1 環境空氣質量各指標年變化特征

SO2年均濃度呈波動下降趨勢，先由2016年的16.7 μg/m3上升至2017年的19.9 μg/m3，然后在2018和2019年連續兩年大幅下降，2019年較2017年降幅達35.2%，2020年有小幅上升，2021和2022年繼續下降，2022年較2016年下降了7.1 μg/m3，降幅為42.5%。SO2年均濃度整體達標，整體保持良好。詳見圖1。

圖1 2016—2022年瀘縣環境空氣各指標年變化特征

NO2年均濃度呈先降后升再降的趨勢，由2016年的27.1 μg/m3迅速下降至2017年20.2 μg/m3，降幅達25.5%，2017—2019年NO2濃度相對穩定，在20.2～20.5 μg/m3之間，2020年較2019年急速上升，由20.4 μg/m3上升至27 μg/m3，升幅達32.4%，2021年較2020年小幅上升后下降，NO2年均濃度整體達標。詳見圖1。

CO 24小時平均第95百分位數濃度呈先降后升再降的趨勢，由2016年的1.4 mg/m3下降至2017年的1.1 mg/m3，再逐年上升，2020年和2021年的濃度均為1.6 mg/m3，在2022年濃度下降為1.0 mg/m3，2022年較2016年下降28.6%，整體呈“倒N”型變化特征，CO 24小時平均第95百分位數濃度整體達標。詳見圖1。

O3日最大8小時滑動平均值第90百分位數濃度前四年呈上升趨勢，由2016年的107 μg/m3上升至2019年的143 μg/m3，四年共計上升33.6%。再由2019年的143 μg/m3下降至2020年的126 μg/m3，2021年至2022年再次呈上升趨勢，2022年上升到145 μg/m3，整體呈“N”型變化特征，2022年較2016年上升35.5%，O3濃度整體達標。詳見圖1（d）。

PM2.5年均濃度整體下降趨勢明顯，2016—2020年連續五年大幅下降，由67.4 μg/m3下降至41.8 μg/m3，降幅達38.0%，2021年較前一年有小幅回升后下降，2022年較2016年下降25.4 μg/m3，降幅達37.7%，但仍未達標。詳見圖1。

PM10年均濃度變化趨勢與PM2.5濃度變化趨勢一致，下降趨勢明顯，濃度由2016年的94 μg/m3下降至2022年的64.5 μg/m3，降幅31.4%，其中：2016—2020年連續五年大幅下降，由94 μg/m3下降至59 μg/m3，降幅達37.2%，2021年有所回升，2022年較前一年有小幅下降，2019-2022年瀘縣PM10年均濃度達標。詳見圖1。

2.2 環境空氣質量各指標月及季節變化特征

2.2.1 環境空氣各指標月變化特征

2016—2022年，瀘縣SO2、NO2和CO月均濃度均維持在較低水平。SO2、NO2濃度在12月～次年1月相對其他各月略高，CO濃度在1～4月相對其他各月略高，O3月均濃度呈現“M”變化特征，12月～次年1月濃度最低，5～6月和8月濃度最高；PM2.5和PM10月均濃度變化趨勢基本一致，均呈“V”型變化特征，12月～次年1～2月濃度最高，7月濃度最低。詳見圖2。

圖2 2016—2022年瀘縣環境空氣各指標月變化趨勢

2.2.2 環境空氣各指標季節變化特征

2016-2022年，瀘縣環境空氣質量各指標（除O3外）的濃度均呈現出冬季最高、春季次之，冬春兩季明顯高于夏季和秋季的現象，O3的高濃度則出現在夏季，春季次之，冬季濃度最低，季節差異明顯。總的來說，瀘縣冬季空氣污染最為嚴重，夏季空氣質量相對較好。詳見圖3。

圖3 2016—2022年瀘縣環境空氣各指標季節變化特征

2.3 環境空氣綜合指數和變化特征

2.3.1 環境空氣各指標分指數及綜合指數變化趨勢

2016-2022年，瀘縣環境空氣質量綜合指數為5.23～4.06，整體呈波動下降趨勢，2022年較2016年下降明顯，降幅達22.4%。單項污染指數中：SO2分指數先升后降，2017年達到峰值0.32，然后逐年下降，最終降到2022年的0.17，2022年較2016年下降39.3%；NO2分指數呈現“波浪”型的波動趨勢，2022年較2016年下降了8.8%；CO分指數呈現先降后升再降的趨勢，2022年較2016年下降28.6%；O3分指數呈現“N”型波動上升趨勢，2017—2019年逐年上升，2020年有所下降，2021年和2022年繼續上升，2022年較2016年上升幅度較大，上升了35.8%；PM2.5和PM10分指數變化特征和綜合指數一致，呈波動下降趨勢，PM2.5分指數2022年較2016年下降37.2%，PM10分指數2022年較2016年下降32.1%[4]。詳見圖4。

圖4 2016-2022年瀘縣環境空氣各指標分指數及綜合指數變化趨勢

2.3.2 瀘縣環境空氣各指標污染負荷變化特征

2016—2022年，瀘縣SO2、CO污染負荷呈波動型下降趨勢，2022年較2016年分別下降1.3%和0.5%；NO2和O3污染負荷呈波動型上升趨勢，NO2污染負荷2022年較2016年上升2.1%，O3污染負荷2022年較2016年上升9.5%；PM2.5和PM10污染負荷變化趨勢一致，均呈“V”型變化特征，且均在2016—2020年連續五年下降，在2021-2022年有回升趨勢，但較2016年相比，仍有明顯下降，PM2.5污染負荷2022年較2016年下降7.1%，PM10污染負荷2022年較2016年下降3.1%，顆粒物總負荷2022年較2016年下降10.2%。詳見圖5。

圖5 2016-2022年瀘縣環境空氣各指標污染負荷變化特征

2.3.3 環境空氣質量趨勢檢驗

采用Spearman秩相關系數法對瀘縣2016-2022年間環境空氣各指標年度變化趨勢進行檢驗，結果顯示：SO2、PM2.5和PM10濃度呈顯著下降趨勢，NO2、CO、O3濃度有不顯著上升趨勢。2016-2022年瀘縣環境空氣質量變化趨勢檢驗結果見表1。

表1 2016-2022年瀘縣環境空氣質量變化趨勢檢驗

2.4 優良天數及首要污染物變化特征

2.4.1 優良天數變化特征

2016-2022年，瀘縣優良天數率呈波動上升趨勢，前兩年呈上升趨勢，2018年有小幅下降，2019年和2020年繼續呈上升趨勢，2021年下降，2022年又有所回升，優良天數率總體上升明顯，由2016年的65.7%上升至2022年的83.3%，共計上升17.6%。詳見表2。

表2 2016—2022年瀘縣環境空氣質量優良天數及首要污染物統計表 單位：天

2.4.2 首要污染物變化特征

瀘縣環境空氣質量首要污染物從2016年以PM2.5為主，PM10次之的狀況轉變為2017-2022年以PM2.5為主，O3次之的狀況。詳見表2。

3 結論

3.1 瀘縣環境空氣質量有較大改善

2016—2022年，瀘縣環境空氣質量綜合指數整體呈波動下降趨勢，七年間降幅達22.4%；優良天數率呈波動上升趨勢，七年間升幅達17.6%，這表明，瀘縣大氣污染防治工作取得了一定成效，瀘縣環境空氣質量有較大改善。

3.2 顆粒物污染問題依舊突出

2016—2022年，瀘縣顆粒物年均濃度及分指數均呈下降趨勢，顆粒物污染總負荷雖然整體呈下降趨勢，7年間降幅達10.2%，但從2021年起，有回升趨勢，2022年顆粒物總負荷為52%，且PM2.5年均濃度仍未達標，顆粒物污染問題依舊突出，仍然是目前瀘縣環境空氣污染的主要因子。

3.3 大氣污染類型為復合型污染

2016年瀘縣首要污染物為PM2.5，PM10次之，2017年至2022年首要污染物為PM2.5，O3次之；SO2分指數和污染負荷2022年較2016年分別下降了39.3%和1.3%；O3濃度、分指數及污染負荷2022年較2016年均上升，分別上升35.5%、35.8%和9.5%，臭氧污染日漸加重；NO2分指數2022年雖然較2016年下降了8.8%，但是污染負荷2022年較2016年上升了2.1%。

由此可見，瀘縣的大氣污染類型已經從以SO2、NO2和PM10為特征污染的傳統煤煙型污染轉變為以機動車尾氣、O3和PM2.5為特征污染的復合型污染。

3.4 大氣污染物濃度季節性差異明顯

2016-2022年，瀘縣各項污染物（除O3外）的濃度均呈現出冬季、春季（12月－次年2月）明顯高于夏季和秋季的現象，O3的高濃度則出現在春末及夏季（5-6月及8月），季節差異明顯。其中，冬季空氣污染最為嚴重，夏季空氣質量相對較好。

4 下一步工作建議

通過對2016-2022年瀘縣環境空氣質量變化趨勢分析發現，瀘縣顆粒物污染依然嚴峻，O3污染日益顯著，瀘縣環境空氣質量的改善，應在控制顆粒物的形成和排放的同時，加大對O3污染的防控力度，特別是控制形成O3的兩種重要前體物（氮氧化物和揮發性有機物）的產生和排放。