2014—2019年衢州市空氣質(zhì)量變化特征分析

徐益杰，徐力倩，許佳麗，唐 倩

（1.浙江省青田縣環(huán)境監(jiān)測站，浙江 青田 323900；2.浙江省衢州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，浙江 衢州 324003；3.浙江省環(huán)境監(jiān)測中心，杭州 310012）

衢州市位于浙江省西部，錢塘江上游，金（華）衢（州）盆地西端，屬亞熱帶季風氣候區(qū)，四季分明。衢州市區(qū)地形特征不利于大氣污染物擴散，易產(chǎn)生局地污染物累積現(xiàn)象，同時盆地走向?qū)е庐數(shù)匾资艿綌y帶污染物的東北方向氣團影響。本文客觀評價衢州市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量變化，摸清衢州市區(qū)主要污染物濃度特征，為政府部門進一步改善環(huán)境空氣質(zhì)量、實施精準化大氣污染管控提供技術支持。

1 資料與方法

1.1 資料來源

衢州市環(huán)境空氣質(zhì)量分析數(shù)據(jù)來源于國家環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)城市自動監(jiān)測站（國控站）。衢州市主城區(qū)共設有3 個國控站，分別為環(huán)保大樓站、衢州學院站和實驗學校站，三者均位于柯城區(qū)，其監(jiān)測結(jié)果的平均值代表衢州市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量的平均水平，用于評價衢州市環(huán)境空氣質(zhì)量。城市環(huán)境空氣質(zhì)量評價中，2014—2018年采用標況數(shù)據(jù)，2019年采用實況（參比狀態(tài)）數(shù)據(jù)，為方便進行比較，除特別說明外，2019年與之前年份進行比較時使用標況數(shù)據(jù)。主要監(jiān)測指標有SO2、NO2、CO、O3-8 h、細顆粒物（PM2.5）和可吸入顆粒物（PM10）。

1.2 評價方法

根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）技術規(guī)定（試行）》（HJ 633—2012）和《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB 3095—2012），對衢州市空氣質(zhì)量日報數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，包括空氣質(zhì)量指數(shù)類別出現(xiàn)頻率、首要污染物出現(xiàn)頻率及優(yōu)良率，計算六項污染物（SO2、NO2、CO、O3-8 h、PM2.5、PM10）和空氣質(zhì)量綜合指數(shù)的日、月、季、年度變化值。

2 結(jié)果與討論

2.1 衢州市環(huán)境空氣質(zhì)量狀況

2019年，衢州市區(qū)SO2、NO2、PM2.5和PM10年均濃度分別為8 μg/m3、33 μg/m3、35 μg/m3和54 μg/m3，O3-8 h 第90 百分位濃度為96 μg/m3、CO 第95 百分位濃度為0.8 mg/m3，6 項污染物濃度均達到環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)二級標準限值。2014—2019年，衢州市6 項空氣污染物濃度變化如圖1所示。整體來看，PM10、PM2.5和SO2年均濃度呈明顯的下降趨勢，CO年均濃度在2015年達峰后開始下降，NO2年均濃度基本保持穩(wěn)定，O3-8 h年均濃度在2016年開始呈上升的趨勢。

圖1 2014—2019年衢州市6 項空氣污染物濃度變化

如表1所示，2014—2019年，衢州市區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量以優(yōu)、良為主，空氣質(zhì)量為優(yōu)的天數(shù)顯著增加，中度及以上污染天數(shù)急劇減少，2019年中度及以上污染天數(shù)僅為2 d。優(yōu)良率從2014年的79.6%升至2019年的88.5%（標況）/93.4%（實況），衢州市區(qū)空氣質(zhì)量顯著改善。2016年以來，極端污染和清潔的天數(shù)都在減少，空氣質(zhì)量級別向良和輕度污染集中，空氣質(zhì)量的持續(xù)改善形勢嚴峻，難度增加。2019年與2018年相比，優(yōu)良率甚至出現(xiàn)輕微下降，大氣污染出現(xiàn)反彈。

表1 2014—2019年衢州市環(huán)境空氣質(zhì)量各級別天數(shù)及優(yōu)良率

從首要污染物來看，2014—2019年，衢州市PM2.5占污染天數(shù)的比例從2014年的78.4%降至2019年的31.0%（標況）/41.7%（實況），下降十分顯著，如表2所示，PM2.5濃度的削減成為衢州市空氣質(zhì)量改善的主因。從2018年開始，首要污染物由PM2.5轉(zhuǎn)變?yōu)镺3主導，O3成為影響空氣質(zhì)量的關鍵污染物。

表2 2014—2019年衢州市污染天首要污染物分布

2.2 衢州市PM2.5 污染特征分析

2014—2019年，衢州市PM2.5的年均濃度分別為57 μg/m3、46 μg/m3、43 μg/m3、42 μg/m3、33 μg/m3和35 μg/m3，除2019年反彈以外，呈下降趨勢。與我國大部分地區(qū)相似[1]，衢州市PM2.5濃度呈現(xiàn)夏季低、冬季高的季節(jié)變化特征，月均濃度呈現(xiàn)V 形變化趨勢，6—8月濃度最低，1月、2月和12月濃度最高，如圖2所示。從月份來看，近年來PM2.5濃度除秋季在上升外，其他季節(jié)都在下降。

圖2 2014—2019年衢州市PM2.5 濃度變化

如圖3所示，衢州市區(qū)PM2.5濃度呈現(xiàn)白天低、夜間和早晨高的特點。2014年，PM2.5濃度無明顯晚高峰，日變化趨勢呈現(xiàn)單峰型，08:00 最高，15:00 最低。近年來，晚高峰逐漸顯現(xiàn)，2018—2019年，PM2.5早晚高峰時間分別為08:00—09:00 和18:00—19:00，晚高峰濃度接近或稍高于早高峰濃度，呈明顯雙峰趨勢。

圖3 2014—2019年衢州市區(qū)PM2.5 濃度全年日變化趨勢

雙峰特征在秋季尤為明顯，晚高峰也在秋季最為明顯。如圖4所示，各年份在秋季均呈現(xiàn)明顯雙峰趨勢，且晚高峰濃度較高，與早高峰濃度不相上下。這表明PM2.5濃度在近幾年的秋季晚高峰沒有明顯下降，加強針對這一時段的大氣污染治理，有助于進一步削減PM2.5年均濃度。因此，要加強移動源管控，減少機動車尾氣排放量，鼓勵使用新能源交通工具，提倡綠色出行，有效改善衢州市環(huán)境空氣質(zhì)量[2]。

圖4 2014—2019年衢州市區(qū)PM2.5 濃度秋季日變化趨勢

2.3 衢州市O3 污染特征分析

衢州市的O3濃度呈現(xiàn)冬季低、夏季高的季節(jié)變化特征，臭氧污染主要發(fā)生在4—10月，1月和11—12月濃度最低。這是因為O3作為光化學反應的產(chǎn)物，其濃度受氣象要素、太陽輻射、光化學反應前體污染物等影響[3]。O3月均濃度2016年為單峰趨勢，其余年份呈雙峰趨勢，每年濃度高峰月份略有差異。2016年以來，月均濃度高峰值呈逐漸上升趨勢，2019年5月和9月O3-8 h 濃度月均值為歷史同期最高。這反映近幾年衢州市O3污染有加重的趨勢。O3污染治理是一個復雜過程，要加大氮氧化物（NOx）、揮發(fā)性有機物（VOCs）和PM2.5的協(xié)同減排力度[4]。

NO2是O3的重要前體物，衢州市2014—2019年NO2的年均濃度分別為33 μg/m3、32 μg/m3、33 μg/m3、34 μg/m3、32 μg/m3和33 μg/m3，其始終高位震蕩，未出現(xiàn)明顯下降趨勢。2018年和2019年秋季NO2濃度為近年來最高，特別是2019年11月NO2濃度顯著高于前5年。由此看出，針對衢州市的O3污染治理，前體物NO2仍存在較大的減排空間。目前，衢州市最主要的NO2減排途徑是繼續(xù)實施燃煤鍋爐的超低排放改造和燃氣鍋爐的低氮燃燒技術改造[5]。

3 結(jié)論

2014—2019年，衢州市污染天數(shù)不斷減少，空氣質(zhì)量持續(xù)改善。PM2.5濃度的削減是空氣質(zhì)量改善的主因，但是空氣質(zhì)量級別向良和輕度污染集中，空氣質(zhì)量持續(xù)改善難度增加。衢州市PM2.5濃度日變化趨勢由單峰型改變?yōu)殡p峰型，秋季晚高峰污染仍然較為嚴重。衢州市首要污染物已經(jīng)從以PM2.5為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐設3為主。O3濃度和超標率均呈逐年上升趨勢，且高峰值呈上升狀態(tài)。臭氧污染前體物NO2濃度始終高位震蕩，未出現(xiàn)明顯下降趨勢，有較大削減空間。