资阳市主城区空气质量及污染特征分析

卜兴兵+潘敦+王会镇

摘要：根据资阳市主城区2015年空气质量监测数据，对资阳市主城区空气质量状况及PM10、PM2.5、SO2、NO2和O3等大气污染物浓度变化特征进行了分析，并对空气污染特征进行了初步分析。结果表明： 2015年资阳市主城区空气质量以良为主，首要污染物以O3为主，PM10次之，PM2.5较少；PM2.5和PM10平均浓度冬季最高，春季次之，夏季最低，1月最高，2月次之；SO2平均浓度冬季最高，春季次之，秋季最低；NO2平均浓度冬季较高，其他季节无明显变化；O3平均浓度春季最高，夏季次之，冬季最低，4月最高，7月次之。掌握资阳市大气污染物的变化特征，可为大气环境治理工作与防控措施研究提供科学依据。

关键词：环境空气；污染特征；资阳市

1 引言

随着经济的发展，城市化进程的加快，大气污染物排放量逐年增加，城市空气质量愈发恶化，成都平原地区尤为突出，大气污染成为中国日益突出的重要环境问题之一[1～4]。分析全国75个重点城市空气质量，其中颗粒物PM10、细颗粒物PM2.5、臭氧、SO2和NO2是影响城市大气环境质量的主要污染物，并对生态环境和人体健康产生显著影响[5，6]。随着人民群众对环境保护的日益重视，环境空气质量的优劣成为人们重视的焦点，并逐渐被纳入各级政府的目标考核任务中[7]。

关于资阳市区大气污染物的研究较为缺乏。鉴于此， 笔者利用中国环境监测总站发布数据和资阳市环保局对外公开的监测数据进行了系统分析，研究了 2015 年资阳市区污染物浓度变化特征，以期为资阳市大气环境状况变化和与防控措施研究提供科学依据。

2 监测网络概况及数据来源

资阳市现有城市空气质量自动监测站5个，其中评价城市点4个，清洁对照点1个。上述城市点位均由国家环保部规范审批建设的国控站点组成，点位代表性良好，基本实现了资阳市城市区域全覆盖。统计数据均来自于中国环境监测总站发布数据和资阳市环保局发布空气质量年报。

3 结果分析

3.1 空气质量总体概况

2015年资阳市主城区空气质量参照《环境空气质量标准》（GB3095-2012）要求監测，监测参数项目为二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、臭氧（8 h平均值，O3）、颗粒物（粒径小于等于10 μm，PM10）和细颗粒物（粒径小于等于2.5 μm，PM2.5）六参数、年均值如表1所示，六参数中年均值除PM10和PM2.5均低于《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中二级标准。

2015年资阳市主城区空气质量总体状况良好，其中优良天数为288 d，优良率为78.9%；轻度污染天数61 d，中度污染天数13 d，重度污染天数1 d，无严重污染天数，轻度污染及以上天数为75 d。如图1所示，2015年各首要污染物分布情况，其中PM2.5 污染天数72 d，PM10污染天数109 d，O3 污染天数119 d， O3为首要污染物天数最多，PM10次之，PM2.5最少。

由于资阳市在2014年前执行《环境空气质量标准》（GB3095-1996）标准，2014年以后执行《环境空气质量标准》（GB3095-2012）。2010～2014环境空气质量参照《环境空气质量标准》（GB3095-1996）标准监测，仅监测SO2，NO2，PM10三个参数。为了与资阳市历史空气质量数据统一比较，对2015年只统计三参数。如图2所示，SO2年均浓度值在2010～2013年逐年下降，2014年略有上升，2015年大幅下降，整体趋势呈下降趋势；NO2年均浓度值在2010～2011年逐年下降，2011～2013年逐年上升，2014～2015年大幅下降，整体呈下降趋势；PM10年均浓度值在2010～2013年逐年上升，2014年略有下降，2015年大幅上升，整体呈上升趋势。综上所述，资阳市环境空气质量整体情况不容乐观，尤其颗粒物PM10整体呈上升趋势，空气质量改善压力较大。

3.2 气候环境总体概况

由于资阳市地处成都平原，四季变化对大气质量影响很大，从气象特征看，资阳市冬季少雨多雾，静风和逆温天气频繁，而且光照较弱，日照时间短，该季节不利于大气污染物扩散和稀释，这是造成冬季污染较重的主要原因。夏季逆温天气较弱，太阳辐射强，温度高，大气对流活动旺盛，而且降水充足，对空气的污染物起到清除和冲刷作用，故而夏季污染较轻。如图3，汇总了资阳市近20年月平均降水量和月平均风速，资阳市月平均降水量较多的时间，集中于4～10月份，风速较大的时间集中在4～10月。

3.3 空气质量时间变化规律

一个城市的空气质量主要由两方面决定：一是本地污染源的排放及分布状况；二是当地大气及环境对污染物的扩散能力。本地污染源的状况在一定的季节和时间范围之内，由于地理环境下相对稳定而变化不大，而当地大气环境气候变化对各种污染物扩散能力影响很大。探讨不同时段各种污染物的变化特征，对于了解当地大气污染的变化趋势、制定污染预防措施具有重要意义。

3.3.1 空气主要污染物逐日变化情况

如图4所示，显示了2015年资阳市空气主要污染物SO2、PM2.5、PM10、NO2、O3、CO日均浓度逐日变化趋势。

SO2日均浓度集中在7～119 μg/m3之间，远低于《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中SO2日均浓度150 μg/m3 ，且大部浓度值低于该值，没有高于该值的数据，SO2污染特征呈现“U”型变化，两头大中间小的状态，前半年SO2浓度逐渐降低，后半年浓度又逐渐上升。但从历史数据，如图2所示，资阳市SO2浓度的变化趋势为下降趋势。CO日均浓度集中在0.3～1.9 mg/m3之间，数据均低于《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中CO日均浓度4 mg/m3 ，CO污染特征呈现 “U”型变化，两头大中间小的状态。SO2和CO全年高值大部分存在于上半年1～3月份和12月份。

PM2.5日均浓度集中在7～164 μg/m3之间，部分数据高于《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中PM2.5日均浓度75 μg/m3 ，但大部浓度值低于该值，高于该值的监测数据有51 d，PM2.5污染特征呈现“U”型变化，两头大中间小的状态，前半年PM2.5日均浓度逐渐降低，后半年日均浓度又逐渐上升。PM10日均浓度集中在25～239 μg/m3之间，部分数据高于《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中PM2.5日均浓度150 μg/m3 ，但大部浓度值低于该值，高于该值的监测数据有31 d，PM10污染特征呈现“U”型变化，两头大中间小的状态，前半年PM10日均浓度逐渐降低，后半年日均浓度又逐渐上升。PM2.5和PM10，全年高值存在于上半年1～4月份和12月份之间。但从图2历史数据分析，颗粒物PM10整体呈上升趋势。从气候原因分析，1～4月份和12月份是资阳市全年平均降水量和平均风速较小的时间段，气候条件不利于PM10和PM2.5的扩散和稀释[8～10]。

NO2日均浓度集中在7～49 μg/m3之间，数据均低于《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中NO2日均浓度80 μg/m3 ，NO2污染特征呈现 “U”型变化，两头大中间小的状态，全年高值大部分存在于上半年1～4月份。但是从图2历史数据分析， NO2整体呈下降趋势。O3日均浓度集中在18～212 μg/m3之间，部分数据高于《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中O3日均浓度160 μg/m3 ，高于该值的监测数据有31 d。O3污染特征呈现倒“U”型变化，两头小中间大的状态，全年高值大部分存在于3～10月份。由于O3浓度和日照以及气温关系很大，而3～10月份是资阳市日照时间变长和气温升高的时间段[11，12]。

3.3.2 空气主要污染物逐月变化情况

如图5所示，显示了2015年资阳市空气主要污染物SO2、PM2.5、PM10、NO2、O3月均浓度逐月变化趋势，由于 CO月均浓度变化在0.8～1.6 mg/m3之间，变化幅度不大，没有列入對比。

由图5可以看出，2015年SO2最小月均值在10月和11月，最大月均值2月份；1～4月份全年较高，5～11月变化幅度不大，12月份小幅升高，从全年整体看SO2月均浓度呈现先降低后升高的趋势。2015年NO2最小月均值在6月，最大月均值1月份；1～4月份全年较高，5-9月变化幅度不大，10～12月份小幅升高，从全年整体看NO2月均浓度呈现先降低后升高的趋势。2015年O3最小月均值在11月，最大月均值4月份；4～8月份全年较高，从全年整体看O3月均浓度呈现“倒U型”趋势，即先升高后降低。2015年PM2.5最小月均值在9月，最大月均值1月份；4～9月份全年较低，从全年整体看PM2.5月均浓度呈现U型趋势，即先降低后升高。2015年PM10最小月均值在9月，最大月均值1月份；6～9月份全年较低，从全年整体看PM10月均浓度呈现“U型”趋势，即先降低后升高。

如图6所示，显示了2015年资阳市空气主要污染物PM2.5/PM10月均比值逐月变化趋势。PM2.5/PM10月均比值整体呈现“U型”趋势，全年最低值在6月份，最高值在1月份，基本趋势为先降低后升高。 其中1～3月PM2.5/PM10月均比值大于0.5，说明PM2.5占比较大；3月以后PM2.5/PM10月均比值小于0.5，说明PM10占比较大，全年整体PM10占比较大，颗粒物PM10污染较重。

3.3.3 空气主要污染物季节变化情况

如图7所示，显示了2015年资阳市空气主要污染物SO2、PM2.5、PM10、NO2、O3月均浓度逐季变化趋势，以通用天文季节与气候季节相结合来划分四季。 即3、4、5月为春季，6、7、8月为夏季，9、10、11月为秋季，12、1、2月为冬季。各污染物季节变化趋势明显，除O3外呈现春冬季节高，夏秋季节低，除NO2外四季浓度变化波动较大。

SO2春冬季节浓度远高于夏秋浓度，全年趋势明显，全年冬季浓度最高，夏季浓度最低，冬季浓度值约为夏季的2倍。这主要是由于SO2大部分来源于化石燃料燃烧，冬季的燃煤取暖、露天烧烤、工业用煤会导致SO2等污染物的大量排放，而夏季燃烧源较少且降水较多，使得SO2浓度降低。

O3春夏季节高于秋冬季节，全年春季浓度最高，波动幅度较大，春季浓度值约为冬季的1.6倍. 这是因为秋冬季节在太阳光强减弱的影响下，生成臭氧的光化学反应能力降低，使得秋冬季节臭氧浓度明显下降，远低于光照较强的春夏季节。

NO2春冬季节高于夏秋季节，与臭氧的变化特征相反，夏季资阳市市区的NO2浓度最低，秋冬季节逐渐升高. 这种变化趋势与秋冬季节臭氧浓度降低导致消耗的氮氧化物减少有关，另外，夏季大气对流较强且降水多，有利于污染物的扩散和消除，而秋季秸秆等生物质焚烧在一定程度上也会增加污染物的排放。

资阳市空气中PM2.5和PM10整体污染水平不高。PM2.5春冬季节浓度远高于夏秋浓度，全年冬季浓度度最高，变化幅度较大； PM10春冬季节浓度远高于夏秋浓度，全年冬季浓度最高，变化幅度较大，这是由于春冬季沙尘天气较为频发，且天气相对干燥，风速大于夏秋季节，导致地面扬尘增加，PM10浓度较高。

虽然影响污染物浓度的因素多且复杂，污染物浓度随时间不断波动变化，但除臭氧外，其余五项污染物的变化表现出明显的季节变化特征，都呈现出“U”型分布，即春、冬季的污染程度要重于夏、秋季。由于影响因素不同，臭氧与其余五项污染物的变化趋势正好相反，但也具有明显的季节变化规律。结合各项污染物全年变化情况，8月和9月是一年中资阳市市区空气质量最好的月份，这与资阳市历年气象条件影响基本一致。

4 结论与对策

（1）2015年資阳市主城区空气质量总体状况良好，其中优良天数为288 d，优良率为78.9%；轻度污染及以上天数为75 d。全年各首要污染物O3为首要污染物天数最多，PM10次之，PM2.5最少。SO2、CO 和NO2年均浓度达到国家二级标准，其余三项污染物浓度超标。

（2）根据各项污染物的逐日变化可以发现，除O3外，其余五项污染物浓度全年呈“U”型分布。3～10月份臭氧浓度较高，SO2和NO2在1～4月和12月浓度较高，PM10和PM2.5浓度在1～4月份和12月份较高，超标现象集中在上述时间段，其中PM10超标31 d，PM2.5超标51 d。

（3）各种污染物均表现出了季节变化的特征，总体呈“U”型分布。臭氧浓度春、夏季要明显高于秋、冬季，春季浓度约为冬季浓度的1.6倍。NO2季节变化幅度较小，夏季浓度值最低。SO2浓度季节变化较大，冬季的浓度最高，秋季浓度最低。PM2.5浓度最高的为冬季，春季浓度高于秋季，夏季浓度最低。而PM10浓度冬季最高，较为明显的高于其它3 个季节，春季浓度次之，夏季最低。

（4）针对三大首要污染物PM2.5、PM10和臭氧，PM2.5和PM10作为主要影响因子，需要尽快完成源解析工作，提高污染防治针对性，此外，PM2.5/PM10大部分比值低于0.6，说明大颗粒物PM10比重占比很大，污染较重，须坚持道路扬尘和工地污染源等治理。对O3要加快建立规范可靠的臭氧量值溯源体系，掌握臭氧来源及分布规律是下一步臭氧污染治理的基础。

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Analysis on the Air Quality and Pollution Characteristics

in Main Urban Areain Ziyang City

Bu Xingbing1， Pan Dun2， Wang Huizhen3

（1.Sichuan ProvincialEnvironmental Monitoring Station， Chengdu，Sichuan 610041， China；

2.Chengdu Third Peoples Hospital，Chengdu，Sichuan 610031， China；

3.Universityof Xihua， Chengdu，Sichuan 610039，China）

Abstract： Based on the air quality monitoring data ofmain urban areaof Ziyang in 2015， the air quality status，variation characteristics of PM2.5， PM10， O3 and SO2 concentrationsas well as NO2 were analyzed in this paper.The air pollution characteristics were preliminarily analyzed.The results indicated that the air quality inmain urban area of Ziyang in 2015 was mainly fine，while O3 was the main pollutant，followed by PM10 andPM2.5.The average concentrations of PM2.5 and PM10 were the lightest in winter，followed by spring and lowest in summer，peak in January，followed by February.The average concentration of SO2 was the lightest in winter，followed by spring，and lowest in autumn.The average concentration of NO2 was the lightest in winter ， other seasons did not present obvious seasonal change. The average concentration of O3 was the lightest in spring， followed by summer， and lowest in winter， peak in April，followed by July.The analysis of variation characteristics of air pollutants in Ziyang provides scientific evidences for the atmosphericenvironmental governance and preventive measures.

Key words： Ziyang City； air quality； pollution characteristics