南平市2006～2010年空气质量状况及趋势分析

方惠兰

（福建省南平市环境监测站，福建 南平 353000）

1 引言

空气污染是当前城市面临的一个十分突出的环境问题，不仅受到城市居民的普遍关注，也是衡量城市可持续发展能力和宜居程度的重要指标［1］。在城市大气环境质量日益恶化引起人们广泛关注的背景下，1997年美国EPA首次公布了空气质量日报规范，规定人口超过35万人的城市地区应向公众报告每日的空气质量，开空气质量日报制度之先河。我国于2000年前后开始建立空气质量日报体系，并于2000年6月5日开始正式发布全国42个重点城市空气日报，2001年增加至47个。中国环境监测总站汇总全国47个大城市的空气质量日报数据并统一向社会发布，主要内容为空气污染指数（API）、空气质量级别和首要污染物，体系包括SO2、NO2和PM10［2］。

南平市位于福建省北部，武夷山脉东南侧，闽江上游，俗称闽北，约介于北纬26°30′～28°20′、东经117°00′～119°25′之间。东北与浙江省江山、龙泉、庆元等县（市）相邻，西北与江西省的资溪、铅山、广丰等县接壤，东南与该省宁德市的古田、屏南县交界，西南与该省三明市的泰宁、将乐、沙县、尤溪等县毗邻。全区总面积26281 km2，是福建省面积最大的地级市。其空气质量如何，与当地居民的生活与工作、和谐社会的构建、环境的可持续发展，息息相关。

2 研究方法

2.1 数据来源

二氧化硫、二氧化氮及可吸入颗粒物数据来源于2006～2010年南平市两个大气质量评价点、环境监测站及铝厂大气自动站的监测数据，大气自动站对大气进行24h连续监测，降尘数据为监测每月降尘监测数据，分析方法为重量法［3］。

2.2 评价标准

二氧化硫、二氧化氮及可吸入颗粒物浓度限值评价标准为GB3095－1996表1中的二级标准［4］，降尘评价标准采用福建省推荐值8t／km2·月。

2.3 数据分析

3 结果与分析

3.1 空气质量年度变化

从表1可得，2006～2010年南平市API指数介于60～65之间，空气质量属于“良”水平，空气质量优、良天数占97%以上，污染天数总体呈下降趋势。2009年API指数最低为60，优、良天数为99.7%，轻微污染天数1d；2006及2007年API指数均为62，2006年轻微污染天数9d，为5年最高；2007年空气质量为“优”的天数最高；2008年空气质量为“优”的天数最低，API指数与2010年持平，为65；2010年轻微污染、轻度污染、超重度污染天数各为1d，分别出现在2010年3月21～23日，受北方沙尘暴天气的影响，从3月21日起南平市可吸入颗粒物浓度值急剧上升，3月22日可吸入颗粒物日均浓度值为0.628mg／m3，创下了南平市空气污染的最高浓度值。

表1 南平市2006～2010年城市API及空气质量级别

3.2 大气污染物监测结果

3.2.1 二氧化硫

表2与表3为南平市2006～2010年污染物浓度年均值及季度均值，5年日均浓度为0.048mg／m3；各年平均二氧化硫浓度范围为0.037～0.055mg／m3，二氧化硫年均最低值出现在2006年，为0.037mg／m3，2009及2010年二氧化硫年均值持平，达到历年来最大值，为0.055mg／m3；均达到二级标准；各季度平均值为0.038～0.061mg／m3，以第四季度二氧化硫浓度均值最高，第三季度最低，均达标。

3.2.2 二氧化氮

二氧化氮浓度范围为0.008～0.101mg／m3，5年日均浓度为0.033mg／m3；各年平均二氧化氮浓度范围为0.026～0.055mg／m3，2007与2010年二氧化氮浓度均值最低，为0.026mg／m3，2009年二氧化氮年均值最高；各年份二氧化氮年均值均达到二级标准；各季度平均值为0.027～0.039mg／m3，最大值出现在第四季度，最小值出现在第三季度，各季度均值均达到二级标准。

3.2.3 可吸入颗粒物

可吸入颗粒物浓度范围为0.010～0.628mg／m3，5年日均浓度为0.072mg／m3，超标率为1.24%；各年平均可吸入颗粒物浓度范围为0.063～0.076mg／m3，以2009年年均值最低，2006与2008年持平且最高；各年均值均达到二级标准；各季度平均值为0.061～0.081 mg／m3，与二氧化硫及二氧化氮相同，最大值出现在第四季度，最小值出现在第三季度，各季度均值均达到二级标准。

等差数列与等比数列的概念、相关性质、求和公式对应关系非常强，可一并复习，通过类比分析，学生印象可能会更深刻.对等差数列的相关知识点的复习，本文将通过问题引导学生思考，或思考其成因，或思考其应用注意点，或思考其关联性等等，在保证问题有内涵的基础上，力争做到问题的新颖，以扣住学生思考.以下具体的课堂实践，供读者教学中参考、研讨.

3.2.4 降尘

降尘量范围0.77～9.28t／km2·月，超标率为1.7%，最大超标倍数为0.16倍；5年月均浓度为5.00t／km2·月；各年平均降尘浓度范围4.04～5.70t／km2·月，以2006年降尘浓度值最低，而2007年最高；各季度平均降尘浓度范围4.54～5.28t／km2·月，以第一季度最低，而第三季度最高，均达标。

表2 南平市2006～2010年污染物浓度年均值统计

表3 南平市2006～2010年污染物浓度季度均值统计

3.3 大气环境质量现状评价

3.3.1 污染负荷指数

式中:fi－污染物i的负荷指数；Pi－污染物i的分指数；P－空气污染综合指数；Ci－i种污染物年日均浓度，降尘为年月均值；Si－i种污染物的标准浓度。

2006～2010年影响南平市区大气环境质量的首要污染物是二氧化硫，其次为可吸入颗粒物，而后是降尘、二氧化氮，污染负荷系数依次是31.28%、28.15%、24.44%、16.13%。其中，2006及2007年的首要污染物是可吸入颗粒物；二氧化硫负荷系数呈上升趋势，仅在2009年略有下降后，2010年又上升，从2008年起二氧化硫成为影响南平市大气环境的首要污染物（表4）。2006～2010年第一季度和第四季度的首要污染物为二氧化硫，第二季度与第三季度则为尘类，分别为可吸入颗粒物及降尘（表5）。

表4 南平市区5年大气污染负荷统计

表5 南平市区5年各季大气污染负荷统计

3.3.2 环境空气质量分级

为了表示在各种污染物综合作用下的环境空气质量，将SO2、NO2、PM10、降尘4项按姚志麟教授的空气质量指数评价模式进行评价，其分级标准见表6。

式中:I－空气质量指数。

由表4及表5可得，2006～2010年由于二氧化硫、可吸入颗粒物的影响，南平市区大气质量指数I＝0.72，按大气质量指数分级标准，为“轻污染”，属大气质量标准水平。按年度质量指数由大到小的顺序是2009＞2010＞2008＞2007＞2006；都为“轻污染”，处于大气质量标准水平；按季度分析，大气质量指数最高的是第四季度，其次是第一季度、第二季度、第三季度，都为“轻污染”，处于大气质量标准水平。

表6 环境空气质量分级标准

3.4 污染物变化趋势

为衡量环境污染变化趋势在统计上有无显著性，本研究采用的是Daniel的趋势检验，它使用了spearman的秩相关系数。统计检验用的秩相关系数按下式计算:

将秩相关系数rs的绝对值同spearman秩相关系数统计表中的临界值Wp进行比较，若｜rs｜＞Wp则表明变化趋势是有显著意义，rs＜0表示为下降趋势，rs＞0表示为上升趋势。

2006～2009年南平市区大气污染物二氧化硫日均浓度值呈明显的上升趋势，2009年与2010年浓度值持平，秩相关系数五年变化趋势呈显著上升；除2009年二氧化氮日均浓度值达到最大值外，其余4年二氧化氮日均浓度值基本持平，秩相关系数表明总体下降趋势不显著；可吸入颗粒物以2009年值最低，2006～2009年浓度值有所下降，但2010年较2009年有所上升，秩相关系数表明下降趋势不显著；降尘以2007年最高，2006年最低，总体上升趋势不显著，见图1和表7。

图1 污染物变化趋势

表7 2006～2010年污染物变化趋势

4 结论与讨论

2006～2010年南平市API指数介于60～65之间，属于空气质量“良”水平，空气质量优、良天数占97%以上，污染天数总体呈下降趋势；污染物年均值均达到二级标准，二氧化硫、二氧化氮及可吸入颗粒物均以第四季度均值最高，第三季度最低；降尘以第三季度最高，第一季度最低；影响南平市区大气环境质量的首要污染物是二氧化硫，且二氧化硫浓度值呈显著上升，其次为尘类；五年平均大气质量指数I＝0.72，按大气质量指数分级标准，为“轻污染”，属大气质量标准水平，总体呈显著上升趋势。

“十一五”期间南平市经济总量快速增长，2010年全市生产总值首次突破700亿元大关，达到728.73亿元，比增11.7%；全市财政总收入61.76亿元，比增18.2%；全社会工业总产值848.86亿元，比增22%，其中规模以上工业产值777.15亿元，比增23.4%。南平市属于工业城市，随着工业的增长，用煤量从2006年的33186 .2t上升到2010年的36002 t，这导致南平的二氧化硫含量上升；南平市静风频率高达49%，春、冬两季以静止锋、低压和冷空气系统影响为主的天气居多，逆温层常出现在低空，从而抑制了大气污染物的扩散，导致空气中的污染物浓度增大［5］，故冬季污染物浓度特高。同时随着城市建设工程的开展，旧城改造、房地产开发、道路拓宽等施工工地遍布市区，部分工地防尘措施落实不到位等原因，极易造成扬尘污染，导致尘类浓度值较高，影响南平市区的空气质量。

5 对策与建议

南平市二氧化硫含量与工业用煤量的增加有直接关系，因此改变能源结构、提高清洁能源的使用率有着重大的意义，今后，应该将节能和推广能源效率放在首位，提高煤电转换率，用洁净技术代替落后的污染严重的传统煤炭利用技术。同时应该强化城市管理，改善生活能源结构，加强城市环境基础设施建设，提高绿化覆盖率，定期喷洒城区路面，减少扬尘和建筑尘。

［1］于 群，杨 华.广州市近年空气质量现状及趋势分析［J］.中国环境监测，2010，26（4）:74～77.

［2］张正勇，刘 琳，杨 帆.基于空气质量日报的乌鲁木齐市空气质量变化特征及成因分析［J］.安徽农业科学，2009，37（19）:9064 ～9065 .

［3］国家环境保护总局空气和废气监测分析方法编委会.空气和废气监测分析方法［M］.北京:中国环境科学出版社，2003:192～194.

［4］国家环境保护局、国家技术监督局.GB3095－1996环境空气质量标准［S］.北京:国家环境保护局、国家技术监督局，1996.

［5］肖勇强.南平市酸雨现状与发展趋势［J］.福建环境，1993，10（1）:10～11.