陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況分析

李順湘

(陽新縣環(huán)境保護(hù)局，湖北 黃石 435000)

陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況分析

李順湘

(陽新縣環(huán)境保護(hù)局，湖北 黃石 435000)

對(duì)陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣污染狀況進(jìn)行了分析，運(yùn)用綜合污染指數(shù)法、空氣污染指數(shù)法和 spearman 秩相關(guān)系數(shù)法對(duì)陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行了評(píng)價(jià)和分析。結(jié)果表明，陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣中二氧化硫、可吸入顆粒物兩種主要污染物濃度年均值、綜合污染指數(shù)及空氣污染指數(shù)等指標(biāo)下降不明顯，二氧化氮濃度年均值呈上升趨勢，首要污染物為可吸入顆粒物，提出了改善陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量的對(duì)策和建議。

陽新縣城區(qū)；環(huán)境空氣質(zhì)量；評(píng)價(jià)；分析

陽新縣位于長江中游南岸，湖北省東南部，處東經(jīng)114°43'～115°30′，北緯29°30′～30°09′，最高海拔862.7m，最低海拔6.7m，東西橫距76.5km，南北橫距71.5km，土地面積2777.84km2，總?cè)丝诩s95.56萬人。其中城關(guān)鎮(zhèn)即興國鎮(zhèn)城區(qū)面積3.0×106m2，城區(qū)人口約8.23萬人。隨著陽新縣城區(qū)土地開發(fā)，集聚人口增多，機(jī)動(dòng)車擁有量急劇增加等等，嚴(yán)重影響城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量。本文根據(jù) “十二五”期間陽新監(jiān)測站省控點(diǎn)監(jiān)測結(jié)果，運(yùn)用綜合污染指數(shù)法、空氣污染指數(shù)法和 spearman 秩相關(guān)系數(shù)法等多種方法對(duì)陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況進(jìn)行分析，探討其變化原因及防治對(duì)策，對(duì)做好“十三五”及今后一段時(shí)間陽新縣城區(qū)大氣污染防治工作具有重要的指導(dǎo)意義。

1 分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)來自于《黃石市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書(2011～2015年度)》[1]中陽新監(jiān)測站省控點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的年均值。

1.2 評(píng)價(jià)項(xiàng)目

陽新監(jiān)測站省控點(diǎn)是在線自動(dòng)監(jiān)測，每天進(jìn)行24h連續(xù)監(jiān)測，每小時(shí)監(jiān)測一次，“十二五”期間監(jiān)測項(xiàng)目有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)及可吸入顆粒物(PM10)，本文選擇這3項(xiàng)主要污染物進(jìn)行環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)。

1.3 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

“十二五”期間，陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣執(zhí)行GB3095-1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》及修改單中有關(guān)污染物年均值二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[2]，濃度限值見表1。

1.4 評(píng)價(jià)方法[3]

1.4.1 綜合污染指數(shù)法

綜合污染指數(shù)方法屬于定量評(píng)價(jià)，其計(jì)算公式為：

式中：P——空氣污染綜合指數(shù)；

Pi——項(xiàng)空氣污染分指數(shù)；

Ci——i項(xiàng)空氣污染濃度值(mg/L)；

Si——i項(xiàng)污染物對(duì)應(yīng)類別的標(biāo)準(zhǔn)值(mg/L)；

n——計(jì)入空氣綜合污染指數(shù)的污染物項(xiàng)數(shù)。

表1 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(GB3095-1996及修改單)

1.4.2 空氣污染指數(shù)法

1) 空氣污染指數(shù)的計(jì)算

當(dāng)污染物的濃度Cxi

式中：Ixj——污染物分指數(shù)；

Cx——污染物x的濃度監(jiān)測值；

Ixj——第j轉(zhuǎn)折點(diǎn)的污染物x分項(xiàng)指數(shù)值；

Ixj+1——第j+1轉(zhuǎn)折點(diǎn)的污染物x分項(xiàng)指數(shù)值；

Cxj——第j轉(zhuǎn)折點(diǎn)上污染物x的(對(duì)應(yīng)于Ixj)濃度限值；

Cx+j——第j+1轉(zhuǎn)折點(diǎn)上污染物x(對(duì)應(yīng)于Ixj+1) 濃度限值。

2) 空氣污染指數(shù)的確定

取各種污染物的污染分指數(shù)最大者為該區(qū)域城市的空氣污染指數(shù)API，該項(xiàng)污染物即為該區(qū)域城市空氣中的首要污染物。

API=max{I1，I2，I3，…，In}

3) 空氣污染指數(shù)范圍及相應(yīng)的空氣質(zhì)量類別見表2.

表2 空氣污染指數(shù)范圍及相應(yīng)的空氣質(zhì)量類別

1.4.3 Spearman秩相關(guān)系數(shù)法

陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量年度變化趨勢評(píng)價(jià)采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法，對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)或項(xiàng)目濃度與時(shí)間序列間的相關(guān)性進(jìn)行計(jì)算，從而對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢進(jìn)行定性分析。

1) 秩相關(guān)系數(shù)的計(jì)算公式為：

式中：γs——spearman秩相關(guān)系數(shù)；

n—時(shí)間周期的數(shù)量，n≥5；

Xj—周期j按時(shí)間排序的序號(hào)，1≤Xj≤n；

Yj—周期j內(nèi)污染物濃度按數(shù)值升序排序的序號(hào)，1≤Yj≤n。

2) 評(píng)價(jià)方法

將秩相關(guān)系數(shù)γs的絕對(duì)值同spearman秩相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)表中的臨界值γ(0.900)進(jìn)行比較。

如果│γs│>γ，則表明變化趨勢有顯著意義；

γs為正值，則表明上升趨勢或加重趨勢；

γs是負(fù)值，則表明下降趨勢或好轉(zhuǎn)趨勢；

當(dāng)│γs│≤γ，則表明變化趨勢沒有顯著意義，表明基本無變化。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要污染物現(xiàn)狀及變化趨勢

對(duì)“十二五”期間二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物的濃度變化情況進(jìn)行了分析，詳情見表3、圖1.

由表3、圖1可知，“十二五”期間，對(duì)照表1二級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣中二氧化硫除2011年超標(biāo)外，其它年度均達(dá)標(biāo)；二氧化氮全部達(dá)標(biāo)；可吸入顆粒物除2012、2014年超標(biāo)外，其它年度均達(dá)標(biāo)。

根據(jù)spearman秩相關(guān)分析結(jié)果，“十二五”期間，陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣中二氧化硫、可吸入顆粒物兩種主要污染物濃度年均值呈下降趨勢，這與陽新縣實(shí)施工業(yè)源脫硫除塵、抑制建筑施工揚(yáng)塵和道路揚(yáng)塵、禁止焚燒生活垃圾和農(nóng)作物秸稈等措施有關(guān)；雖然水泥行業(yè)采取了脫硝措施，但機(jī)動(dòng)車擁有量激增，導(dǎo)致二氧化氮濃度年均值呈上升趨勢。

表3 陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣主要污染物年均值變化情況 單位：mg/m3

2.2 綜合污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果

“十二五”期間，陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣污染情況見表4、圖2.

由表4可知，陽新縣城區(qū)五年平均空氣污染綜合指數(shù)為2.249，2012年最高為2.795；2015年最低為1.693.二氧化硫五年平均分指數(shù)0.783，2011年最高為1.217；2015年最低為0.483.二氧化氮五年平均分指數(shù)為0.400，2013年最高為0.450；2011年最低為0.313.可吸入顆粒物五年平均分指數(shù)為1.066，2012年最高為1.420；2015年最低為0.810.

由表4、圖2可知，2011～2015年陽新縣城區(qū)首要污染物為可吸入顆粒物，其污染負(fù)荷比為47.4%；二氧化硫污染負(fù)荷比為34.8%，排第二；二氧化氮污染負(fù)荷比為17.8%，列第三位。從2011年到2015年可吸入顆粒物的負(fù)荷比呈現(xiàn)波動(dòng)狀態(tài)，二氧化硫和二氧化氮污染負(fù)荷比呈下降趨勢。

圖1 陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣主要污染物年均值變化情況

圖2 陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣污染物負(fù)荷比

根據(jù)spearman秩相關(guān)計(jì)算結(jié)果，γs為-0.800，陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣綜合污染指數(shù)下降趨勢不明顯，說明空氣污染狀況有所好轉(zhuǎn)，但不明顯。

表4 陽新縣城區(qū)污染物分指數(shù)及綜合指數(shù)

2.3 空氣污染指數(shù)法評(píng)價(jià)結(jié)果

“十二五”期間，陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣污染指數(shù)計(jì)算結(jié)果見表5。

由表5可知，2011～2015年陽新縣城區(qū)空氣污染指數(shù)范圍在38～73，五年均值為65.除2015年空氣質(zhì)量級(jí)別為Ⅰ級(jí)，空氣質(zhì)量狀況為優(yōu)以外，其它年度空氣質(zhì)量級(jí)別均為Ⅱ級(jí)，空氣質(zhì)量狀況為良好。

根據(jù)spearman秩相關(guān)計(jì)算結(jié)果，γs為-0.150，陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣污染指數(shù)下降趨勢不明顯，說明空氣質(zhì)量狀況有所好轉(zhuǎn)，但不明顯。

表5 陽新縣城區(qū)空氣污染指數(shù)評(píng)價(jià)結(jié)果

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

“十二五”期間，陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣中二氧化硫、可吸入顆粒物兩種主要污染物濃度年均值、綜合污染指數(shù)及空氣污染指數(shù)等指標(biāo)下降不明顯，二氧化氮濃度年均值呈上升趨勢，首要污染物為可吸入顆粒物，陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣污染治理形勢仍然嚴(yán)峻。

3.2 建議

“十三五”期間，陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣執(zhí)行《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，可吸入顆粒物濃度年均值為70μg/m3，如按照此限值評(píng)價(jià)，2011～2015年全部超標(biāo)，最高超標(biāo)了1.03倍；而且還增加了細(xì)顆粒物(PM2.5)、臭氧(O3)和一氧化碳(CO)等3項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，改善陽新縣城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量壓力巨大。建議主要采取以下措施：

1)陽新縣劃定高污染禁燃區(qū)，全面淘汰或改造城區(qū)所有20蒸噸/小時(shí)以下的燃煤鍋爐，20蒸噸/小時(shí)及以上燃煤鍋爐必須采取脫硫除塵措施，實(shí)施穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

2)全面淘汰黃標(biāo)車及老舊車輛，強(qiáng)化在用車定期排放檢驗(yàn)，大力倡導(dǎo)使用節(jié)能環(huán)保車型，有效控制移動(dòng)源污染。

3)加強(qiáng)道路揚(yáng)塵治理，嚴(yán)格施工揚(yáng)塵監(jiān)管，強(qiáng)化堆場揚(yáng)塵管控，有效控制揚(yáng)塵污染。

4)全面推進(jìn)汽油儲(chǔ)油庫、油罐車、加油站油氣回收治理改造，減少油氣揮發(fā)；推進(jìn)建筑裝飾、汽修、干洗、餐飲等行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理。

[1]黃石市環(huán)境保護(hù)局. 黃石市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書(2011～2015年度)[R]. 黃石市環(huán)境保護(hù)局，2016.

[2]GB3095-1996. 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[S]. 北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,1996.

[3]HJ663-2013. 環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范(試行)[S]. 北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2013.

AnalysisonambientairqualitypresentsituationofchengguantowninYangxincounty

LI Shun-xiang

(Yangxin County Environmental Protection Bureau，Huangshi 435000,China)

The pollution status of Chengguan town in Yangxin county were analyzed. Ambient air quality of Chengguan town in Yangxin county was evaluated and analyzed by methods of comprehensive pollution index, air pollution index, and the spearman rank correlation coefficient. Results showed that average pollutant concentration of sulfur dioxide and inhalable particle, comprehensive pollution index and air pollution index decreased unapparent for ambient air of Chengguan town, but average pollutant concentration of nitrogen dioxide was increasing. The primary pollutant was inhalable particle. The countermeasures and Suggestions for improving ambient air quality of Chengguan town in Yangxin county were put forward.

chengguan town in yangxin county；ambient air quality；evaluation；analysis

G410

A

2096-3149(2017)04- 0020-05

10.3969/j.issn.2096-3149.2017.04.005

2017—05—11

李順湘(1962— )，男，湖北陽新縣人，工程師，主要從事環(huán)境監(jiān)測與環(huán)境管理工作.