福清市“十三五”期間城市環(huán)境空氣質(zhì)量狀況分析

林利強(qiáng) 福州市福清市環(huán)境監(jiān)測站

福清位于福建省東南沿海，東與平潭縣隔海相望，西南與莆田縣毗鄰，南臨興化灣，北部、東北、西北分別與閩侯縣、長樂市、永泰縣接壤。隨著福清經(jīng)濟(jì)發(fā)展浪潮的高漲，大氣環(huán)境保護(hù)所面臨的壓力日益增大。要避免大氣污染進(jìn)一步發(fā)展成為福清市突出的環(huán)境問題，必須先行一步采取針對性的有效控制措施，而掌握全市空氣污染特征及其變化原因是其中關(guān)鍵的基礎(chǔ)工作。

一、引言

“十三五”期間，我國實(shí)施了新的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012），新的標(biāo)準(zhǔn)增加了PM2.5、臭氧等評價(jià)指標(biāo)。本文以2016年-2020年期間福清市環(huán)境空氣自動監(jiān)測的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，分析空氣福清市環(huán)境空氣主要污染物特征及其變化特征，并根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)：《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012），得到綜合污染指數(shù)的變化特征，探討影響空氣質(zhì)量的重要因素，為改善福清城市環(huán)境空氣質(zhì)量提供依據(jù)。

二、研究方法

（一）數(shù)據(jù)來源

本次研究采用2016～2020年間福清市城區(qū)2個(gè)環(huán)境空氣自動監(jiān)測站定點(diǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)，2個(gè)站點(diǎn)同時(shí)段污染物平均值即為福清市該時(shí)段污染物水平。所用數(shù)據(jù)來自福建省空氣質(zhì)量智慧綜合平臺。

（二）評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)福清市空氣質(zhì)量功能區(qū)劃，城區(qū)為二類區(qū)，污染物評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）及其修改單中的二級標(biāo)準(zhǔn)。

（三）評價(jià)項(xiàng)目及評價(jià)濃度

采用《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）中規(guī)定的6個(gè)基本項(xiàng)目：二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入顆粒物（PM10）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）、細(xì)顆粒物（PM2.5）。其中SO2、NO2、PM10、PM2.5的評價(jià)濃度為評價(jià)時(shí)段內(nèi)日均濃度的平均值，O3的評價(jià)濃度為評價(jià)時(shí)段內(nèi)日最大8小時(shí)平均值的第90百分位數(shù)，CO的評價(jià)濃度為評價(jià)時(shí)段內(nèi)日均濃度的第95百分位數(shù)。

（四）評價(jià)方法

采用空氣質(zhì)量綜合指數(shù)評價(jià)城市環(huán)境空氣質(zhì)量，綜合指數(shù)越大表明城市空氣污染程度越重。單項(xiàng)質(zhì)量指數(shù)、綜合指數(shù)、首要污染物等具體計(jì)算方法詳見《城市環(huán)境空氣質(zhì)量排放技術(shù)規(guī)定》（環(huán)境監(jiān)測【2018】19號）。

三、結(jié)果與分析

（一）“十三五”期間福清市環(huán)境空氣質(zhì)量總體狀況

監(jiān)測數(shù)據(jù)表明（表1），2016-2020年福清市環(huán)境空氣總量總體較好，年度達(dá)標(biāo)天數(shù)比例均在98%以上，其中2016年福清市城市空氣環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)天數(shù)比例達(dá)100%。

表1 “十三五”期間福清市城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

（二）“十三五”期間環(huán)境空氣質(zhì)量年度變化趨勢

綜合指數(shù)反映了空氣污染程度，綜合指數(shù)越大，環(huán)境空氣質(zhì)量越差。監(jiān)測結(jié)果表明（圖1），2016-2020年福清市城市環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)范圍為2.59～2.84,2016年至2019年，綜合指數(shù)有逐漸增大趨勢，2019年綜合指數(shù)最大，而2020年綜合指數(shù)急速下降。因此，五年間福清市城市環(huán)境空氣質(zhì)量呈現(xiàn)先變差后好轉(zhuǎn)的趨勢。

（三）環(huán)境空氣質(zhì)量福州地區(qū)比較

根據(jù)福建省生態(tài)環(huán)境廳網(wǎng)站發(fā)布的環(huán)境空氣統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2019年和2020年福清市城市環(huán)境空氣綜合指數(shù)位于福州地區(qū)第4位，處于中等水平（圖2、圖3）

（四）“十三五”期間環(huán)境空氣污染特征分析

2016-2020年各年度6項(xiàng)污染物質(zhì)量指數(shù)計(jì)算見表2。由表2可知，各年度6項(xiàng)單項(xiàng)質(zhì)量指數(shù)中，臭氧指數(shù)均為最大，所以“十三五”期間福清市城市環(huán)境空氣首要污染物為臭氧。

表2 2016-2020年各年度6項(xiàng)污染物質(zhì)量指數(shù)

2016-2020年各年6項(xiàng)污染物污染占比情況統(tǒng)計(jì)見表3.由表3可知，各污染指標(biāo)對綜合指數(shù)貢獻(xiàn)大小不同，其中臭氧最大，五年平均貢獻(xiàn)29.2%，PM10、PM2.5和NO2平均貢獻(xiàn)20%左右，CO平均貢獻(xiàn)9%左右，SO2污染貢獻(xiàn)最小。

表3 2016-2020年各年6項(xiàng)污染物污染占比情況

因此，“十三五”期間福清市環(huán)境空氣以臭氧、顆粒物和二氧化氮為特征的復(fù)合型大氣污染類型，其中臭氧污染最為突出。

（五）福清市臭氧污染特征分析

自《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）實(shí)施以來，臭氧已成為影響我國環(huán)境空氣質(zhì)量最為突出的污染因子。前面的分析表明，“十三五”期間的福清環(huán)境空氣也不例外，臭氧為首要污染物。

1.臭氧月變化趨勢

由圖4可知，一年中福清市臭氧濃度月變化基本呈現(xiàn)“M”形，上半年形成第一個(gè)高峰，一般在4至5月，有時(shí)也提前至3月；下半年形成第二個(gè)高峰，一般在9月至10月。

2.臭氧小時(shí)變化特征

本次研究對2018-2020年各年臭氧濃度最大值日24小時(shí)臭氧濃度變化趨勢進(jìn)行分析（圖5）。分析結(jié)果表明，一天中，日出前臭氧濃度達(dá)到一天中的低值。上午6、7點(diǎn)開始，臭氧濃度逐步升高，在11點(diǎn)-18點(diǎn)間達(dá)到峰值高位，之后又緩慢下降。

四、結(jié)論和建議

本文通過對“十三五”期間福清市城區(qū)空氣污染物數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，探索福清市環(huán)境空氣主要污染物特征及其變化特征，得到的結(jié)論和主要建議措施如下：

1.“十三五”期間，福清市環(huán)境空氣質(zhì)量總體較好，2019年和2020年在福州地區(qū)排名第四，呈現(xiàn)先變差后好轉(zhuǎn)的變化趨勢?！笆濉逼陂g，福清市大力開展空氣質(zhì)量提升工作和大氣污染防治工作，推進(jìn)大氣污染精準(zhǔn)治理，開展揮發(fā)性有機(jī)物整治，推進(jìn)燃煤鍋爐超低排放改造。

2.“十三五”期間，福清市環(huán)境空氣是以臭氧、顆粒物和二氧化氮為特征的復(fù)合型大氣污染類型。今后要深入打好大氣污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，要圍繞顆粒物，氮氧化物，揮發(fā)性有機(jī)物和臭氧協(xié)同治理，抓好重點(diǎn)行業(yè)超低排放改造，揮發(fā)性有機(jī)物治理，揚(yáng)塵管控等整治工作。

3.“十三五”期間，福清市環(huán)境空氣首要污染為臭氧。一年中，福清市臭氧濃度呈現(xiàn)“M”型月變化特征，上半年4至5和下半年9至10月分別出現(xiàn)高峰值。臭氧濃度24小時(shí)呈現(xiàn)峰谷變化特征說明臭氧濃度的日變化與太陽輻射密切相關(guān)，白天濃度高，夜間濃度低。臭氧主要由揮發(fā)性有機(jī)物和氮氧化物經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成的。要降低環(huán)境空氣中臭氧濃度，必須從控制NOX和VOC排放著手。城市中NOX大部分來源于礦物燃料的燃燒，另外機(jī)動車尾氣排放也NOX污染的主要來源。揮發(fā)性有機(jī)物來源比較復(fù)雜，從涂料，燃油到生活常用發(fā)膠等。凡是使用溶劑的地方都會產(chǎn)生這種污染物，因此應(yīng)加大宣傳力度，同時(shí)加強(qiáng)化工工業(yè)及加油站等源強(qiáng)排放的控制。為了控制臭氧污染，需要控制其前體物氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物的排放，但由于臭氧體物既通過光化學(xué)反應(yīng)生成臭氧，又通過和臭氧的反應(yīng)消耗臭氧，前體的濃度與臭氧的濃度存在復(fù)雜的非線性關(guān)系，這一關(guān)系，由每個(gè)城市所處的地理環(huán)境和污染排放狀況決定。