秦皇岛市空气质量指数AQI现状分析

冯建社，张 婷，张明月，田静毅

（1. 秦皇岛市环境保护监测站，河北 秦皇岛 066000；2. 东北大学，辽宁 沈阳 110000；3. 东北大学秦皇岛分校，河北 秦皇岛 066004）

秦皇岛市空气质量指数AQI现状分析

冯建社1，张 婷2，张明月2，田静毅3

（1. 秦皇岛市环境保护监测站，河北 秦皇岛 066000；2. 东北大学，辽宁 沈阳 110000；3. 东北大学秦皇岛分校，河北 秦皇岛 066004）

通过对秦皇岛市2012—2013年的空气质量对比分析，得出2013年空气质量优良率明显下降，由2012年的96.5%下降到59.4%，其中，1月份空气污染最为严重，其次是8月份。秦皇岛市出现频率较高的前三个首要污染物分别为PM10、PM2.5、O3。提高秦皇岛市的空气质量应着重控制颗粒物和臭氧的排放及形成，更需注重1月份和8月份的空气质量状况。建议通过对重污染企业限排、机动车限行以及增加道路洒水次数等方法提高秦皇岛市的空气质量。

空气质量；AQI；空气质量等级；首要污染物；优良率；统计分析

1 秦皇岛市空气质量指数现状分析

我国2012年2月29日公布了分期实施《环境空气质量标准》（GB 3095－2012）和与其同步实施的环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）（HJ 633－2012）的通知，表明我国对环境空气质量的要求更为严格，环境质量评价体系更为健全，逐步与国际标准接轨。采用新标准后，我国各城市的空气质量均呈现下降趋势[1-4]，诸如：苏州市区的2012年1～10月份的空气质量若按API标准评价空气质量优良率达到93.8%，若按AQI标准评价，优良率将降为84.3%[1]；昆明市用API评价时，空气质量优良率为100%，用AQI评价时，空气质量优良率为91.2%[2]。空气质量优良率是指空气质量为一、二等级的天数占全部天数的百分比，空气质量的等级划分依据API和AQI的数值[5-8]。秦皇岛市是全国首批的14个沿海开放城市之一，国务院批准的全国甲级旅游城市，然而，自2013年1月开始执行新的标准后，空气质量优良率由每年的95%以上下降到60%，可见秦皇岛市的空气质量也严重下降。用AQI来评价空气质量比API更为严格，参与评价的污染物种类更多，更贴近于人们的真实感受[9]。

笔者分析秦皇岛市2012—2013年的空气质量相关数据，对比API和AQI评价方法对秦皇岛市空气质量的影响，对2013年的数据进行详细分析得出相关的结论。

1.1 秦皇岛市2012—2013年空气质量变化特征

秦皇岛市2012年的空气质量采用空气污染指数（API）来评价，2013年1月1日起采用空气质量指数（AQI）来评价空气质量。将两年的数据逐日作对比分析得到图1；将2012年的API数据按照AQI的空气质量级别进行划分，对两年的各级天数进行分析得到图2～图4。

由图1可以看出：2013年的AQI曲线中大部分点均在2012年之上，2013年100以上的数值明显高于2012年，且2012年API最大值仅为167，2013年AQI最大值为422，高出约2.5倍。可以看到，2013年全年的空气质量指数（AQI）明显高于2012年的空气污染指数（API）。

图1 2012与2013空气质量逐日对比

图2 2012年空气质量各等级百分比

图3 2013年空气质量各等级百分比

图4 2012与2013各级空气质量天数对比

由图2～图4中可以看出：两年的主要空气质量级别均为二级，但是由68.6%下降到52.6%，2012年的一级天数明显高于2013年，由27.9%下降到6.8%，三级、四级、五级、六级的天数明显低于2013年，且2012年空气质量未出现五级和六级的情况。由此可以看出，秦皇岛市2013年的空气质量明显差于2012年。

1.2 2013年秦皇岛市空气质量逐月分析

分别统计2013年每月各级空气质量的天数，依据统计结果作图对每月进行对比，得出秦皇岛市2013年各月的污染状况和秦皇岛市污染状况的变化情况，具体对比见图5～图7。

图5 2013年各月各级空气质量天数

图6 2013年各月三级以上空气质量天数

图7 2013年各月空气污染日天数

从图5和图6中可以看出，除8月份外，每月均是二级空气质量天数最多，8月份三级天数最多，达到50%，六级天气共有两天，分别出现在1月份和11月份各一次。1～4月份空气质量呈现好转趋势，由1月份的全年空气质量最差月逐渐上升到全年空气质量最好月，5～8月份空气质量逐渐变差，由空气质量最好月逐渐降到除1月份之外的最差月，9月份空气质量突然变好，达到除4月份之外的空气质量最好月，10～12月份二级空气质量变化不大，但三级空气质量天数不断增加，且在10月和11月份四级空气质量天数达到全年最大值。5～8月份空气质量逐渐变差是O3浓度逐渐增加引起的。

图7由每月空气质量3级以上的天数相加得到，由图可以看出：在2013年全年1月份的污染日天数最多，空气质量最差，4月份污染日天数最少，空气质量最好；污染日天数大体呈现两升两降的趋势，出现两个最高点，两个最低点，1月和8月污染日天数呈现最高点，4月和9月污染日天数呈现最低点。1月份空气质量最差，8月份次之，但是两者的首要污染因子不同，1月份为PM2.5，8月份为O3。

2 2013年秦皇岛市首要污染物分析

首要污染物是指在AQI大于50时，空气质量分指数最大的空气污染物。对2013年逐日的首要污染物进行统计分析，得出各污染物作为首要污染物的百分比，以及对空气污染贡献较大的首要污染物的日变化趋势以及月出现次数，具体情况见图8～图10。

图8 2013年首要污染物组成

图8中可以看出，2013年全年的首要污染物主要有PM10、PM2.5、SO2、NO2、O3。颗粒物作为首要污染物的天数占全年70%以上，前三种污染物共占全年的90.9%，SO2、NO2对空气污染的影响较小，两者作为首要污染物的天数共占全年的8.7%。所以，改善秦皇岛市的空气质量的重点在于控制颗粒物和臭氧的排放和形成。

图9 PM10、PM2.5、O3三种污染物的日变化情况

图10 每月PM2.5、PM10、O3三种污染物作为首要污染物的天数

从图9和图10中可以看出：三种首要污染物的变化趋势均有一定的规律，1～3月份的首要污染物主要是PM2.5，4～5月份和9～12月份首要污染物主要为PM10，6～8月份的首要污染物主要是O3；O3作为首要污染仅出现在5～9月份，且9月份仅出现一次；PM2.5在4～8月份作为首要污染物出现的次数较少，最高仅为6次；PM10在1～2月份以及6～8月份作为首要污染物出现的次数也较少，最高仅为6次，7月份一次未出现。O3主要是汽车尾气排放的氮氧化物在高温、强光照的情况下发生化学反应产生的[10]。秦皇岛作为著名的旅游城市在5～9月份自驾车旅游者逐渐增多，汽车尾气排放增多，同时温度较高、光照较强，促使了O3的形成，所以在这几个月均出现了O3作为首要污染物的情况，且在7月份达到最高值，9月份随着温度和光照强度的逐渐减低以及自驾游逐渐减少，O3作为首要污染物日的天数减少到1 d。

3 结论

通过相关的分析可以得到如下结论：

（1）秦皇岛市2012和2013年两年均是二级空气质量天数最多，但自2013年实行AQI以来，空气质量优良率由2012年的96.5%下降到2013年的59.4%，下降了37.1个百分点，尤其是一级空气质量由2012年的27.9%下降到2013年的6.8%。

（2）秦皇岛市2013年4月份的空气质量最好，1月份的空气质量最差。12个月的空气污染天数的变化大体呈现两升两降的趋势，呈现1月和8月两个最高点，空气质量最差，4月和9月两个最低点，空气质量最好。

（3）秦皇岛市首要污染物出现频率较多的是PM10、PM2.5、O3，1～3月份的首要污染物主要是PM2.5，4～5月份和9～12月份首要污染物主要为PM10，6～8月份的首要污染物主要是O3。

（4） 提高秦皇岛市的空气质量应着重控制颗粒物和臭氧的排放及形成，更需注重1月份和8月份的空气质量状况。

4 提高秦皇岛市空气质量的建议及对策

通过上述分析可以看出：影响秦皇岛市空气质量的主要污染物为颗粒物和臭氧。颗粒物主要来源于燃煤、建筑尘、扬尘、机动车排放、有机物、二次硫酸盐和硝酸盐等，臭氧的形成主要是与机动车尾气的排放有关。针对污染源提出了以下的建议及具体措施：

（1）水泥、钢铁、铸造、石化、化工、电厂、煤储和煤运等企业应实时监控所排放的污染物是否在可允许排放范围之内，发现超标立即找出原因进行整改。

（2）建筑工地设置防风网，对料堆、土堆等易起尘物质采取覆盖防尘措施，对工地内闲置、裸露三个月以上的空地用密目网覆盖。

（3）空气污染严重月和旅游旺季5～9月应进行机动车限行，减少汽车尾气的排放。

（4）空气污染严重月城管部门应增加对城市道路的洒水作业的频次，减少扬尘污染。

[1]蒋丽英.AQI指数更真实反映空气质量[N].苏州日报，2012-11 -17（A04）.

[2]张锦.昆明主城空气全年很好[N].昆明日报，2014-01-01（001）. [3]谢庆裕.深珠惠中空气质量全国前十[N].南方日报，2014-02-21（A02）.

[4]刘加隆，尚陵彬，杨超，等.我区公布2013年环境质量状况[N].宁夏日报，2014-01-24（002）.

[5]李军.API和AQI是什么？[N].中国环境报，2013-01-29（008）.

[6]HJ 633-2012，环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）[S].

[7]张淼淼，陆文军，张舵，等.中国空气评价“API”变“AQI”[N].新华每日电讯，2012-12-01（01）.

[8]白爱民.API vs AQI—新老空气质量标准之对比[J].环境科学导刊，2013，32（6）：95-97.

[9]陈文花.城市尺度环境空气质量评价中AQI指数的确定[J].环境科学，2013（12）：20-21.

[10]李中秋，郭卫华，刘明华.秦皇岛市“十一五”期间环境质量变化趋势及成因分析[J].中国环境管理干部学院学报，2012，22 （4）：45-48.

[11]安俊琳，王跃思，李昕，等.北京大气中NO、NO2和O3浓度变化的相关性分析[J].环境科学，2007，28（4）：706-711.

（编辑：程 俊）

表2 2013年12月大连市区污染天气情况统计（AQI）

改善空气质量是一项长期的系统工程，研究结果表明：尽快调整目前大连市以煤炭为主的能源发展规划，出台控制机动车污染的相关政策，加强对已建成的减排设施的监管，并确保达到预期的减排效果，进一步强化与周边城市间的区域联防联控是遏制空气污染、切实改善空气环境质量的有效途径。

参考文献

[1]潘小川，李国星，高婷.危险的呼吸PM2.5的健康危害和经济损失评估研究[M].北京：中国环境出版社，2012.

[2]环境保护部、国家质量监督检验检疫局.GB 3095-2012环境空气质量标准[S].北京：中国环境科学出版社，2012.

[3]环境保护部.HJ 633-2012环境空气质量指数（AQI）技术规定.北京：中国环境科学出版社，2012.

[4]李令军，李金香，辛连忠，等.北京市春节期间大气污染分析[J].中国环境科学，2006，26（5）：537-541.

[5]韩立达.大连市中心区O3污染特征分析[J].中国环境管理干部学院学报，2009，19（2）：76-77，84.

[6]施何俊，张丽，张立杰.基于自动站资料的深圳灰霾特征对比分析[J].中国环境监测，2013，29（6）：39-43.

（编辑：程 俊）

Status Analysis on Air Quality Index（AQI）in Qinhuangdao

Feng Jianshe1,Zhang Ting2,Zhang Mingyue2,Tian Jingyi3
（1.Environment Protection Monitor Station of Qinhuangdao,Qinhuangdao Hebei 066000,China；2.Northeastern University,Shenyang Liaoning 110000,China；3.Northeastern University at Qinhuangdao,Qinhuangdao Hebei 066004,China）

Through the analysis on the air quality in Qinhuangdao from 2012 to 2013,it was concluded that the rate of good air quality in 2013 decreased to 59.4%compared to 96.5%in 2012. The air pollution in January was the worst,followed by August.The most frequent primary pollutants were PM10,PM2.5and O3respectively.The emission and formation of particular matter and ozone should be controlled to improve the air quality,especially the air quality of January and August should be paid more attention.Necessary measures should be taken to improve the air quality in Qinhuangdao,such as the limitation of pollution emission,the traffic controls and the increase of the road sprinkler.

air quality；AQI；air quality grade；primary pollutants；the rate of good air quality；statistic analysis

X823

A 文章编号：1008-813X（2014）05-0004-05

10.13358 /j.issn.1008-813x.2014.05.20

2014-06-26

秦皇岛市科技局项目《秦皇岛空气重污染与气象因子分析》（201301B030）

冯建社（1973-），男，河北献县人，毕业于河北大学环境生物学专业，高级工程师，主要从事环境科学研究和环境监测方面的工作。