2001—2010年重庆主城区空气质量变化趋势

何 勇，吴亚坤，陈昌鸣，刘锦秀，张静舒

(重庆交通大学河海学院，重庆400074)

大气污染是目前全球最为关注的热点环境问题之一，尤其是进入21世纪，随着我国城市化、工业化进程加快，城市环境问题日益突出。公众在对更好的物质生活积极追求的同时，对城市环境空气质量的关注度也日益增强。

重庆市地处我国西南地区，是全国著名的6大老工业基地之一，长期以来城市大气环境质量污染较重。2001年以来，重庆市主城区开展了“清洁能源工程”“五管齐下”“蓝天行动”等一系列旨在改善城市空气质量的专项行动，城市空气质量也得到了明显的改善，2010年重庆市主城区空气质量优良天数达到311 d，较2001年提高104 d。近年来，针对重庆市大气环境污染及防治对策研究较多，主要集中在对其单因子污染物［1-2］、成因及影响因素［3-5］、空间分布［6-7］等方面研究，而对于长时期的空气污染变化规律缺乏相关研究。唐燕秋，等［8］针对重庆市主城区2001—2003年的空气污染指数进行了研究，分析了空气污染原因，提出了空气污染控制重点月份，但由于时间距今较长、社会的快速发展以及公众工作生活方式变化较大等，提出的对策措施对现今空气污染的改善可借鉴性不足。考虑到重庆市主城区特殊的地理、气候条件，以及空气质量优良天数提升的边际效应制约等因素，有必要对重庆市主城区空气质量进行长时段、系统的分析，研究空气污染变化规律以及制约因素，提出未来重庆市主城区空气污染防治和改善应注重的方面，为制定并实施科学、合理的大气环境质量保护目标及防治措施提供参考依据。

1 空气污染指数

空气污染指数(简称API)，是一种反映和评价空气质量的方法，是将常规监测的二氧化硫(SO2)、可吸入颗粒物(PM10)以及氮氧化物(NOX)等3种污染物浓度简化成为单一的概念性数值形式、并分级表征空气质量状况与空气污染的程度，其结果简明直观，易被公众理解，使用方便，适用于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。

目前我国将空气污染指数对应的空气质量分为5个类别，其中III类和IV类空气质量又分别划分为2个小类(表1)。

表1 空气污染指数与空气质量状况分级对照Table 1 The classification comparison for API and air quality

2 空气污染状况年际变化

2001—2010年间，重庆市主城区空气质量优良天数(API≤100)逐年上升，由2001年的207 d上升到2010年的311 d。从年际变化看，I、II级空气质量天数持续上升，偶有波动，2003年I级空气质量5 d，较2002年(10 d)有下降，2007年II级空气质量优良天数(242 d)较2006年(252 d)有所下降。空气质量低于II级的天数，尤其是IV、V级空气质量天数持续下降，近10年内呈现IV级空气质量的天数共有8 d，其中有6 d均出现在2005年以前，近3 a，主城区均未出现IV、V级空气质量。

从API年均值和首要污染物来看，重庆市主城区年均值呈现逐年降低趋势，空气中首要污染物仍以PM10为主，以SO2为辅。近10年来，共出现II级及以下空气质量的天数3 365 d，监测出首要污染物均为PM10或SO2，其中PM10出现频率接近90%，而SO2作为首要污染物出现的频次呈现逐年降低趋势，2010年全年空气质量首要污染物均为PM10(图1～图2)。

图1 近10a重庆市主城区不同级别空气质量天数变化趋势Fig.1 The air quality days change trend of different rank in Chongqing Downtown Area in the last ten years

图2 近10a重庆市主城区首要污染物出现频次年份变化情况Fig.2 The occurrence frequency annual change of primary pollution in Chongqing Downtown Area in the last ten years

近10a重庆市主城区API数变化情况可以看出，重庆市主城区空气质量总体情况在持续变好，说明重庆市实施的一系列针对大气污染的治理措施已经发挥了相应功效。但随着社会经济快速发展，旧城改造和新城开发强度、力度日益加大，城市建筑施工工地在不断增多，城市车辆急剧增多等原因，造成PM10对城市空气质量的影响日益严重，这是阻碍空气质量改善的首要因子。

3 空气污染状况月际变化

近10 a重庆市主城区空气质量优良天数月际变化来看(图3)，12个月份的空气质量优良天数呈现两头低、中间高的形态，空气质量优良天数出现频次最大的月份是8月，共有297 d，占8月份天数的95.8%，其次是7月(295 d)。空气质量优良天数出现频次最小的月份是12月，仅有153天次，占12月份天数的49.4%，其次是11月(164 d);12个月份间API月均值呈现中间低、两端高的形态(图4)，最小值出现在8月，为70.1，其次是7月(71.6)。最大值出现在1月，为104.4，其次是12月(103.4);从首要污染物出现频次看，12个月份均以PM10为主，SO2作为首要污染物主要出现在1、2、3月份，在5、6月份出现频次最少。

图3 近10a重庆市主城区空气优良天数及API月均值月际变化Fig.3 The monthly change of good air quality days and API monthly means in Chongqing Downtown Area in the last ten years

图4 近10a重庆市主城区API月均值变化Fig.4 The change of API monthly means in Chongqing Downtown Area in the last ten years

由近10年重庆市主城区空气质量优良天数、API月均值以及首要污染物变化来看，空气污染较为严重的时期集中分布在1、11和12月份。这主要是由于重庆市主城区特殊的山地地形不利于空气流动，同时由于冬季主城区空气湿度大，不利于污染物扩散导致。另外，秋冬季节也是城市部分区域燃煤高峰时期，空气中SO2和灰尘量较大，导致SO2常作为首要污染物影响环境空气质量。从近10 a空气质量优良天数月际变化判断，重庆市主城区空气污染重点月份应当是 1、2、3、4、11、12 月份，这几个月份的空气污染天数(API＞100)共有741 d，占近10 a空气污染总天数的74.8%，从首要污染物出现频次判断，全年PM10仍是污染控制的重点，而SO2污染控制的重点月份应当是 1、2、3、7、8、10、11 月份。

统计近5 a(2006—2010年)重庆市主城区API变化情况，优良天数出现频次最大的月份是7、8月，各有154 d，优良天数出现频次最小的是12月，仅有63 d，其次是11月和1月。SO2作为首要污染物出现频次最大的是8月，出现频次最小的是6月。从近5 a空气质量优良天数判断，重庆市主城区空气污染重点月份应当是 1、2、3、11、12月份，这5个月的空气污染天数共有283 d，占近5 a空气污染总天数的83.7%，而SO2污染控制的重点月份应当是1、4、7、8、11月份，这5个月SO2作为空气污染首要污染物出现的频次占出现总频次的65.5%。

对于近10 a、5 a空气污染重点月份以及SO2重点控制月份分析结果显示稍有差别，是因为后5 a重庆市主城区对于部分重点月份的控制措施有力，而部分月份又出现了反弹，如SO2重点控制月份近5 a分析结果新增了4、7、8月份，主要是由于这段时间属于夏季用电高峰期，燃煤电厂SO2排放量大导致的。对于未来重庆市主城区空气污染以及SO2控制的重点应以后5 a的分析结果为主，同时兼顾对于近10 a的空气污染重点月份以及SO2控制重点月份的控制，防止其反弹。因此，重庆市主城区空气污染控制的重点时段应该以秋冬季节为主，重点控制月份是1、2、3、11、12 月份。对于首要污染物控制以 PM10为主，对于 SO2的控制重点以1、4、7、8、11 月份为主。

4 临界优良和易反弹天数

当API介于91～100范围时，空气质量虽好于II级，但属于容易反弹的天数，API在101～120范围时，空气质量属于III级，但在气象条件适宜的情况下，通过加强污染控制和加大监管力度等措施，是能够改善到满足Ⅱ级标准的天数［8］。前者可以简称为易反弹天数，后者接近于优良天数，可称之为临界优良天数。

表2 近10 a重庆市主城区临界优良与易反弹天数月度分布Table 2 The monthly distribution table of critical good days and easily rebound days in Chongqing Downtown Area in the last ten years

近10 a重庆市主城区空气质量临界优良天数477 d，占III(1)类天数56.7%，易反弹天数475 d，占II类天数20.0%。从月份分布来看，10 a间临界优良天数最多的是12月份，其次是11月份，易反弹天数分布较为均匀，出现频次最多的是4月份，其次是1月份(见表2)。从临界优良天数月份分布情况来看，1、2、3、11、12 月份的临界优良天数出现频次较多，其分布规律与空气污染重点控制月份相吻合，但由于重庆主城区秋冬季节气象条件较差，空气湿度大，流动性差，不利于污染物扩散等原因，此时空气质量改善的难度也较大。

5 对策及建议

针对大气污染防治存在的主要问题以及原因，未来主要应加强和开展以下方面的工作。

1)继续推进产业升级调整，实施“退二进三”“退城进园”，重点引进低污染、高附加值的产业进驻，加快“两高一资”以及不符合产业政策或定位的企业、行业淘汰力度。

2)优化能源消费结构，加大清洁能源推广和改造力度。扩大电能、天然气、煤层气等清洁能源消费比例，进一步推进工业企业锅炉、窑炉等设施的清洁能源改造，推动20蒸吨以上燃煤锅炉低氮燃烧技术改造。继续加大“无煤区”和“基本无煤区”建设力度，完善“无煤区”建设长效管理机制。

3)加强建筑施工扬尘、道路扬尘污染控制。积极推进“扬尘控制区”建设，强化道路冲洗保洁和机械化吸尘作业，推进道路“白改黑”工程，加大对建筑施工工地监管力度，同时依托“森林重庆”建设，完善城市绿化以及裸露地面绿化。

4)加强机动车尾气污染治理，消除机动车冒黑烟现象。推进机动车环保定期检测，实施环保标志和限行管理，进一步加大车辆清洁能源改造，推进实施机动车国IV排放标准，依托“畅通重庆”建设，加快轻轨、地铁等交通设施建设。

5)研究建立完善的空气污染应急响应机制。

6)强化大气污染联防联控。联合周边区县加大对空气污染重点源的治理、改造，推进重庆市主城区周边电厂烟气脱硫、脱硝治理。

7)加强重点时段和月份的空气质量改善力度。加强1、2、3、11、12 月份空气污染控制，重点加大SO2和PM10污染控制，推进临界达标天数空气质量转好，确保易反弹天数保持稳定，全年加强可吸入颗粒物污染控制，并逐步推进开展PM2.5污染控制。

8)目前我国依据PM10、SO2、NOX这3种因子评价城市空气质量，相比美国、欧盟等国家和地区，纳入空气污染评价指数的指标相对较少，要求也较低，另外与当今空气污染变化趋势呈现了一定的不适应性，因此未来应加大对空气质量评价因子的研究，纳入PM2.5、臭氧等污染评价因子，进一步完善空气质量评价方法。

6 结论

1)近10 a重庆市主城区空气质量持续变好，API逐年降低，空气首要污染因子以PM10为主，以SO2为辅。

2)重庆市主城区空气污染控制的重点时段应该以秋冬季节为主，重点控制月份是1、2、3、11、12 月份等。全年均应加强对PM10的污染控制，而在1、4、7、8、11等月份还应强化对SO2污染控制力度。

3)临界优良和易反弹天数分布主要以1、2、3、11、12月份居多，应作为强化监管、加大污染控制的重点时段。

［1］ 陈克军，陈刚才，王定勇，等.重庆市大气TSP特征分析［J］.重庆环境科学，2003，25(4):43-45.Chen Kejun ，Chen Gangcai，Wang Dingyong ，et al.Analysis of recent TSP character in Chongqing［J］.Chongqing Environmental Science，2003，25(4):43-45.

［2］ 陶俊.重庆市大气总悬浮颗粒物污染特征及来源解析［D］.重庆:重庆大学，2004.

［3］ 刘永祺，李大鹏，倪长健.重庆市大气污染特征及其影响因素分析［J］.四川环境，2009，28(3):28-32.Liu Yongqi，Li Dapeng，Ni Changjian.The analysis of atmospheric pollution feature and affecting factors in Chongqing［J］.Sichuan Environment，2009，28(3):28-32.

［4］ 刘永明，陈盛梁，周竹渝.重庆市主城区空气污染成因分析及改善大气扩散条件的措施建议［J］.重庆环境科学，2001，23(4):22-25.Liu Yongming，Chen Shengliang ，Zhou Zhuyu .Cause of air pollution in urban area of Chongqing and the suggestions to improve air diffusive condition［J］.Chongqing Environmental Science，2001，23(4):22-25.

［5］ 叶堤.重庆市空气污染持续过程特征及其气象成因分析［J］.江苏环境科技，2007，20(4):57-60.Ye Di.Analysis of persistent air pollution process and its meteorological cause in Chongqing［J］.Jiangsu Environmental Science and Technology，2007，20(4):57-60.

［6］ 韩贵锋，徐建华，王维升，等.重庆市大气污染物的空间统计分析［J］.环境科学研究，2006，19(5):30-35.Han Guifeng，Xu Jianhua，Wang Weisheng，et al.The spatial statistic analysis of air pollutants in Chongqing city［J］.Research of Environmental Sciences，2006，19(5):30-35.

［7］ 韩贵锋，王维升，王凯，等.基于GIS的重庆市大气污染空间分异研究［J］.地理与地理信息科学，2005，21(5):81-84.Han Guifeng ，Wang Weisheng ，Wang Kai，et al.A study on the spatial differential features of atmospheric pollution in Chongqing city based on GIS［J］.Geography and Geo-Information Science ，2005，21(5):81-84.

［8］ 唐燕秋，陈佳，熊强，等.重庆市多年空气污染指数分析及大气污染控制对策［J］.四川环境，2005，24(6):80-82.Tang Yanqiu ，Chen Jia ，Xiong Qiang ，et al.Analysis of API in Chongqing and countermeasures against air pollution［J］.Sichuan Environment，2005，24(6):80-82.