榆林市环境空气质量变化趋势及相关性分析

张智锋，刘雪锦，雷 芬

（陕西中圣环境科技发展有限公司，陕西 西安 710054）

榆林市环境空气质量变化趋势及相关性分析

张智锋，刘雪锦，雷 芬

（陕西中圣环境科技发展有限公司，陕西 西安 710054）

从榆林市2007—2012年环境空气中 SO2、NO2和 PM10的变化趋势可以看出，SO2和 PM10浓度总体有下降趋势，2012年较2007年水平降低了约25%，而 NO2浓度总体呈上升趋势，2012年较2007年水平增加了约 80%；在月际变化中，NO2和 PM10采暖期浓度增幅约在 30%以上，而 SO2采暖期浓度甚至达到非采暖期的4倍，可见，采暖期燃煤锅炉污染控制仍是降低大气污染物浓度的关键，而加强脱硝工程的实施也是当前较为迫切的任务。

环境空气质量；变化趋势；相关性分析；榆林市

榆林市位于陕西省最北部，地处黄河中游，属温带干旱、半干旱大陆性季风气候区，四季分明，气候干燥，降水较少，春季多风沙。榆林市地处晋、陕、蒙、宁能源富集区中心位置，煤、气、油、盐等矿产资源丰富，是我国重要的能源化工基地，目前已基本形成以煤炭、石油、天然气、岩盐采掘为基础，以电力、化工、建材为主导的产业体系。2012年，榆林市生产总值 （GDP）为2769.22亿元，比上年增长 12%，增速超全国 4.2个百分点，经济总量连续八年位居陕西省第二。榆林市已初步成为国家 “西煤东运”的腹地、“西气东输”的源头、“西电东送”的枢纽。

榆林市正处在工业化快速发展期，也处在环境污染、资源消耗的高峰期，环境状况距离全面建设小康社会的要求有相当大的差距。如何在加快发展的同时，切实保护好环境，促进人与自然的和谐发展，是榆林市环境保护工作面临的最严峻的挑战。

本文通过对榆林市2007—2012年环境空气中二氧化硫 （SO2）、二氧化氮 （NO2）和可吸入颗粒物 （PM10）的监测数据进行统计分析，试图找出榆林市环境空气质量变化趋势和影响因素，为下一步环境保护工作的开展奠定基础。

1 污染物年均变化趋势分析

榆林市 2007—2012年环境空气中 SO2、NO2和PM10年均变化趋势见图 1。

为衡量环境污染变化趋势在统计上有无显著 性，本文采用 spearman的秩相关系数法对 SO2、NO2和 PM10三种污染物在 2007—2012年的年均值进行了趋势检验，其计算公式为：

式中：di为变量 Xi与 Yi的差值；Xi为周期 I到周期 N按浓度值从小到大排列的序号；Yi为按时间排列的序号。

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 （N＝6，P＝0.05时，Wp＝0.829）。rs＞Wp表明变化趋势有显著意义，rs是负值，表明在评价时段内有关统计量指标变化呈下降趋势或好转趋势，rs为正值，表明在评价时段内有关统计量指标变化呈上升趋势或加重趋势；rs≤Wp表明变化趋势没有显著意义，说明在评价时段内水质变化稳定或平稳。经计算，SO2、NO2和 PM10的秩相关系数分别为－0.486、 0.943、－0.829。

根据图 1和秩相关系数计算结果可知，SO2年均值 2007—2009年降低，2009—2011年升高，2012年再次降低，总体上有下降趋势，2012年较2007年水平降低了 25%，但其变化趋势没有显著意义；NO2年均值2007—2011年升高，至2012年降低，2012年较2007年水平增加了80%，总体变化有显著意义，呈上升趋势，其年均浓度值已超过SO2年均浓度；PM10年均值 2007—2011年降低，至2012年略有升高，2012年较 2007年水平降低了24%，总体变化有显著意义，呈下降趋势。

2 污染物月均变化趋势分析

榆林市 2007—2012年环境空气中 SO2、NO2和PM10月均变化趋势见图 2。

为分析 SO2、NO2和 PM10三种污染物月际变化规律的相关系数，本文计算了三种污染物月际变化的线性相关系数，其计算公式为：

式中：ρ为相关系数；（X，Y）为二元随机变量。

经计算，SO2、NO2和PM10月际变化的线性相关系数见表1。

表1 污染物月际变化的线性相关系数

由图2和表 1可见，SO2呈现出非常明显的“U”型曲线，污染物浓度冬季最高，夏季最低，在榆林市11月至第二年 3月的采暖期内，SO2浓度要大幅高出非采暖期，采暖期平均浓度约是非采暖期的 4倍。NO2与 SO2类似，也呈“U”型曲线，且从相关系数计算结果看，NO2与 SO2高度相关（相关系数为 0.834），但其月际变化幅度较SO2小很多，采暖期平均仅比非采暖期增加约30%。PM10与 NO2、SO2月际变化规律不同，相关性也较差，其在春季最高，冬季次之。榆林市气候原因造成的春季大风扬尘是造成春季PM10浓度最高的主要原因，但采暖期 PM10相较夏季增幅平均也在38%左右，同样不可轻视。

3 分析与结论

（1）榆林市冬季采暖造成环境空气中 SO2、NO2和 PM10浓度增加，NO2和 PM10采暖期浓度增幅在30%以上，SO2采暖期浓度甚至达到非采暖期的4倍。可见，采暖期燃煤锅炉造成的影响仍然占据较大比例。

（2）榆林市 “十一五”期间通过对现有工业脱硫和大力实施烟尘治理工程，使得SO2和 PM10排放量减少，环境质量有一定好转。但同时由于榆林市经济加速发展，新增大量 SO2和NO2排放。这是造成SO2质量改善不够明显的主要原因。而“十一五”期间对于 NO2关注度不够，也是造成NO2排放量持续增加的主要原因。至 2010年，我国开始对 NO2进行总量控制，并在火电、水泥等重点行业推进烟气脱硝工程，因此 2012年NO2环境质量浓度开始降低，可以预计，随着 “十二五”期间脱硝工程的逐步实施和地方政府、环保部门对NO2影响的日益重视，未来几年内，NO2环境质量浓度应有进一步降低的可能。

因此，榆林市 SO2控制仍应从冬季燃煤采暖入手，通过大力实施集中供热、提高脱硫效率等措施降低采暖期 SO2浓度；NO2控制则应大力推进重点行业的烟气脱硝，尤其是集中供热后大型锅炉的脱硝措施；PM10浓度除加强采暖期燃煤锅炉的除尘措施外，榆林市乃至陕北地区整体生态环境的保护及改善也应是重点考虑因素。

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Trend and Correlation Analysis of Air Quality in Yulin

ZHANG Zhi－feng，LIU Xue－jin，LEI Fen
（Shanxi Zhongsheng Environmental Technology Development Limited Company，Xi'an Shanxi 710054 China）

The concentrations of SO2and PM10were decreasing in Yulin based on the air quality data from 2007 to 2012.Their concentrations reduced by around 25%in 2012 than that in 2007.However，the concentration of NO2was increasing by about 80%in the same time period.There was an obvious distinction between winter and nonwinter season in a year.The concentrations of NO2and PM10increased by more than 30%in the heating season. Meanwhile，the concentration of SO2was 4 times of that in the non－heating season.Clearly，coal－burning is still the key of air pollution control in the heating period.Therefore，denitration project has become urgent in Yulin. Key words：air quality；trend；correlation analysis；Yulin

X82

A

1673－9655（2014）02－0054－03

2013－12－12

张智锋 （1983－），男，工程师，硕士研究生，主要从事环境影响评价及环境保护研究，为本文通讯作者。