2020年昆明市環(huán)境空氣質(zhì)量及分析

＊陳瑞娟 李明 馮暉 顏翔 張國(guó)涵

（1.云南省生態(tài)環(huán)境廳駐昆明市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站 云南 650028 2.云南省輻射環(huán)境監(jiān)督站 云南 650028）

引言

中國(guó)是世界上大氣污染最為嚴(yán)重的國(guó)家之一，隨著社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)的崛起，城市化進(jìn)程的加快，大氣污染日益嚴(yán)重，空氣質(zhì)量問(wèn)題日益突出，霧霾、揚(yáng)塵、酸雨等天氣現(xiàn)象日益頻發(fā)[1]?？諝庵兄饕廴疚颯O2會(huì)形成酸雨破壞植被、腐蝕建筑物、危害人類(lèi)及動(dòng)物健康[2]，PM10的吸入會(huì)引發(fā)呼吸道感染，誘發(fā)心腦血管疾病；PM2.5容易與空氣中其它物質(zhì)結(jié)合，健康危害更大[3]，環(huán)境空氣質(zhì)量嚴(yán)重影響著人類(lèi)生活與健康。隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，人們?cè)缫巡辉偈菍?duì)物質(zhì)生活方面的單一的追求，而是變得多元化。現(xiàn)在，人們對(duì)生活區(qū)域的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量要求越來(lái)越高，對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量越來(lái)越關(guān)注。昆明，天氣常如二三月，花枝不斷四時(shí)春，素有“春城”和“花都”的美譽(yù)。這座以旅游、花卉為主要支柱產(chǎn)業(yè)的美麗城市，高原明珠滇池、斗南花市、四季如春的宜人氣候都是它的亮點(diǎn)之一。我們需要時(shí)刻關(guān)注著美麗春城的環(huán)境質(zhì)量，努力把春城建設(shè)的更美，營(yíng)造更好的生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。

1.數(shù)據(jù)來(lái)源

2020年昆明市主城區(qū)國(guó)控點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)位有呈貢新區(qū)、龍泉鎮(zhèn)、東風(fēng)東路、碧雞廣場(chǎng)、金鼎山、官渡區(qū)博物館，共計(jì)6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每日對(duì)主要污染物二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）、可吸入顆粒物（PM10）、細(xì)顆粒物（PM2.5）監(jiān)測(cè)。參照標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定（試行）》（HJ 663-2012）[4]、《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ 663-2013）[5]、《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）[6]監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。

2.結(jié)果與分析

(1)2020年昆明市環(huán)境空氣質(zhì)量狀況

2020年有效監(jiān)測(cè)366天（d），環(huán)境空氣質(zhì)量日均值優(yōu)良達(dá)標(biāo)率100.0%。其中，優(yōu)203天，占55.5%；良163天，占44.5%。

6個(gè)國(guó)控點(diǎn)進(jìn)行單點(diǎn)空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)，環(huán)境空氣質(zhì)量日均值優(yōu)良率為99.2%～100.0%，見(jiàn)表1。

表1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率統(tǒng)計(jì)

AQI大于50時(shí)，IAQI最大的污染物為首要污染物，IAQI大于100的污染物為超標(biāo)污染物。各監(jiān)測(cè)點(diǎn)首要污染物、超標(biāo)污染物情況見(jiàn)圖1。50＜AQI≤100，首要污染物主要為O3和PM10，偶爾出現(xiàn)為PM2.5。監(jiān)測(cè)點(diǎn)有4天出現(xiàn)輕度污染，4天內(nèi)6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)共出現(xiàn)8次超標(biāo)污染物，超標(biāo)污染物為O3、PM10，具體為3月31日呈貢新區(qū)和龍泉鎮(zhèn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)O3超標(biāo)；5月16日、7月28日龍泉鎮(zhèn)和東風(fēng)東路監(jiān)測(cè)點(diǎn)O3超標(biāo)；8月26日呈貢新區(qū)監(jiān)測(cè)點(diǎn)O3超標(biāo)；11月13日碧雞廣場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)PM10超標(biāo)。

圖1 首要污染物、超標(biāo)污染物情況

(2)主要污染物情況

參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012），6個(gè)國(guó)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要污染物SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5年平均濃度值均達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求，見(jiàn)表2。

表2 主要污染物年均值評(píng)價(jià)

監(jiān)測(cè)期間，6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)共出現(xiàn)8次超標(biāo)污染物，金鼎山和官渡區(qū)博物館監(jiān)測(cè)點(diǎn)無(wú)超標(biāo)情況。金鼎山SO2的最高濃度值為72μg/m3，明顯高于其它5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；NO2、CO和PM2.5的濃度范圍6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)基本一樣，無(wú)明顯差別；6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)O3最高濃度值均在標(biāo)準(zhǔn)限值160μg/m3左右，其中呈貢新區(qū)最高，超出標(biāo)準(zhǔn)限值，達(dá)182μg/m3；碧雞廣場(chǎng)、金鼎山、官渡區(qū)博物館3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的PM10最高濃度值相對(duì)高于呈貢新區(qū)、龍泉鎮(zhèn)、東風(fēng)東路，其中碧雞廣場(chǎng)最高濃度值達(dá)155μg/m3，超出150μg/m3標(biāo)準(zhǔn)限值。

(3)環(huán)境質(zhì)量變化特征

①環(huán)境質(zhì)量年變化

2020年與2019年相比較，6個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)AQI均有不同程度的下降，說(shuō)明2020年環(huán)境空氣質(zhì)量相比2019年環(huán)境空氣質(zhì)量呈變好趨勢(shì)。

圖2 2019年與2020年AQI對(duì)比

②環(huán)境質(zhì)量月變化

2020年各監(jiān)測(cè)點(diǎn)月均AQI、主要污染物月均濃度值進(jìn)行分析比較。AQI、主要污染物濃度6～10月期間明顯偏低，昆明市環(huán)境空氣質(zhì)量呈夏、秋兩季較好，冬、春兩季相對(duì)較差特征。昆明市雨季多雨，根據(jù)全年降水量在時(shí)間分布上，將其明顯的分為干、濕兩季。每年5～10月為昆明市雨季，雨季期間降水量占全年總降水量的85%左右，而11月至次年4月為昆明市干季，降水量?jī)H占全年降水量的15%左右。夏、秋兩季為昆明市雨季，降水量比較大，加上擴(kuò)散條件較好，因此污染物濃度均明顯下降。冬、春兩季為昆明市干季，降水量比較少，加上晝夜溫差較大，容易形成逆溫或是出現(xiàn)大霧天氣等，不利于污染物的擴(kuò)散，尤其是春季容易出現(xiàn)倒春寒，風(fēng)大容易加重地面二次揚(yáng)塵污染，因此污染物濃度均相對(duì)偏高。

圖3 各監(jiān)測(cè)點(diǎn)月均AQI變化

③環(huán)境質(zhì)量周變化

每周工作、生活的周期性會(huì)造成污染物濃度出現(xiàn)周末效應(yīng)[7]，2020年周內(nèi)各天的AQI平均值見(jiàn)圖4，除了星期日AQI相對(duì)略微偏低，周一至周六無(wú)明顯差異。表明昆明市區(qū)AQI周末效應(yīng)不明顯。

圖4 監(jiān)測(cè)點(diǎn)AQI周變化

(4)污染物相關(guān)性分析

運(yùn)用Pearson相關(guān)系數(shù)法對(duì)六種主要污染物進(jìn)行相關(guān)性分析。由表5可知，SO2與PM2.5顯著性正相關(guān)，NO2與CO、PM10顯著性正相關(guān)，與O3顯著性負(fù)相關(guān)，CO與O3顯著性負(fù)相關(guān)。同時(shí)，O3與SO2、PM10、PM2.5也呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)性系數(shù)分別為-0.707、-0.683、-0.683，相關(guān)性較高；PM2.5與PM10呈正相關(guān)，相關(guān)性系數(shù)為0.807，相關(guān)性較高。污染物含量相關(guān)性顯著，說(shuō)明可能有相似的來(lái)源[8]。由六種污染物的相關(guān)性分析，說(shuō)明它們具有相似的來(lái)源或相似的變化規(guī)律。污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成二次污染物，空氣中的SO2和NO2通過(guò)反應(yīng)氧化形成酸性氣溶膠，再與大氣中NH3反應(yīng)生成硫酸銨和硝酸銨氣溶膠粒子，最終轉(zhuǎn)化為硫酸鹽及硝酸鹽顆粒物，而硫酸鹽和硝酸鹽又是PM2.5和PM10中的重要組分[9]。此外，氮氧化物和碳?xì)浠衔镌谌展庹丈湎乱矔?huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成O3。因此，環(huán)境空氣主要污染物來(lái)源是燃料燃燒、工業(yè)排放的廢氣、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣及道路揚(yáng)塵。

2020年國(guó)控點(diǎn)出現(xiàn)超標(biāo)污染物是O3、PM10。由相關(guān)性分析，O3、PM10都與NO2顯著性相關(guān)，同時(shí)，O3與CO顯著性相關(guān)，因此控制NO2、CO濃度，有可能降低超標(biāo)污染物O3、PM10濃度，提高昆明市環(huán)境空氣質(zhì)量，減少或消除輕度污染天氣。

表3 主要污染物Pearson相關(guān)性分析

3.小結(jié)

（1）2020年昆明市環(huán)境空氣質(zhì)量總體較好，環(huán)境空氣質(zhì)量日均值優(yōu)良達(dá)標(biāo)率100.0%，相比2019年環(huán)境空氣質(zhì)量呈變好趨勢(shì)。（2）國(guó)控點(diǎn)單點(diǎn)環(huán)境空氣質(zhì)量日均值優(yōu)良率為99.2%～100.0%，首要污染物主要為O3和PM10，偶爾出現(xiàn)為PM2.5；超標(biāo)污染物為O3、PM10。（3）國(guó)控點(diǎn)主要污染物SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5年平均濃度值均達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-2012）中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。（4）昆明市環(huán)境空氣質(zhì)量因干、濕兩季明顯不同，夏、秋兩季為雨季，降雨量多，呈夏、秋兩季較好，冬、春兩季相對(duì)較差特征；污染物濃度呈夏、秋兩季偏低，冬、春兩季偏高的特征。AQI周末效應(yīng)并不明顯。（5）SO2與PM2.5顯著性正相關(guān)，NO2與CO、PM10顯著性正相關(guān)，與O3顯著性負(fù)相關(guān)，CO與O3顯著性負(fù)相關(guān)。2020年超標(biāo)污染物為O3、PM10，控制NO2、CO濃度，有可能提降低O3、PM10濃度，提高昆明市空氣質(zhì)量，減少或消除輕度污染天氣。