城市环境空气污染特征及变化规律探析——以丰都县为例

文-代小华 丰都县生态环境监测站 曾庆娟 丰都县疾病预防控制中心

1 PM2.5的危害

PM2.5也称细颗粒物、可入肺颗粒物，能较长时间悬浮于空气中，由于粒径小，比表面积大，活性强，易附带重金属、微生物等有毒、有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远，会通过呼吸道进入肺泡，并沉积在肺部，甚至可以通过支气管和肺泡进入血液，造成多种不可逆疾病，严重的可危及生命，对儿童和老年人的危害尤为明显，因而对人体健康和大气环境质量的影响较其它大气污染物更大。

2 2017年丰都县城市环境空气质量概况

根据《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ633-2012）定义的污染等级划分标准，由PM10、PM2.5、臭氧、一氧化碳、二氧化硫和二氧化氮6项指标的质量指数取最大值进行评价。

丰都县城区2017年环境空气优良天数309天，占全年的84.7%。全年轻度污染以上天数56天，其中造成超标的因子PM2.5占54天，O3占2天。PM2.5日均值变化见图1。全年AQI值分布情况见图2。

图1 2017年PM10、PM2.5浓度变化图

PM10、PM2.5日均浓度分别介于 25～268μg/m3之间、14～210μg/m3之间。PM10、PM2.5年平均值分别为 67ug/m3、49ug/m3，PM10满足二类环境功能区要求，PM2.5则高于二类环境功能区的年均限值。

图2 2017年AQI值变化图

从图1、图2可以看出，AQI值与PM10、PM2.5变化趋势几乎完全一致，PM2.5是决定环境空气质量的决定因素。

3 污染特征识别

3.1 首要污染物分布情况

2017年首要污染物所占天数：PM2.5166次，PM1045次，O349次，NO29次。可见，PM2.5作为首要污染物的时间占绝对优势。

图3 2017年环境空气中首要污染物分布图

3.2 PM10、PM2.5浓度相关性分析

将2017年PM10、PM2.5浓度分布进行相关性分析。可看出PM10、PM2.5浓度变化相关性极高，相关系数达到0.95，说明两种颗粒物污染源大部分相同。统计全年数据，还可发现，PM2.5浓度与PM2.5浓度比值较高，普遍在60%～70%，最高甚至达到90%。

3.3 超标情况分析

全年污染天数56天，超标污染物为PM2.5和O3，分别出现54天、2天。各月超标天数分布见图4。

图4 全年超标天数分布图

可见，2017年超标主要出现在1月、11月、12月，占全部超标天数的76.8%。而因PM2.5超标的天数占全年超标天数的96%，O3占4%,其他污染物日均值未出现超标。

综上数据分析，PM2.5浓度是影响当地环境空气质量AQI值的关键因素，改善环境空气质量必须从降低PM2.5入手。

4 PM浓度的变化规律

4.1 季度变化规律

污染物浓度和大气扩散条件存在明显的季节变化，丰都县城区PM2.5呈现显著的冬高夏低、春秋居中的“J”形季节变化规律。夏季PM2.5平均浓度27.6μg/m3；春秋PM2.5均值分别为39.0μg/m3和42.9μg/m3，而冬季PM2.5平均浓度高达85.6μg/m3。见表1。

表1 颗粒物季均浓度分布情况表

4.2 PM2.5月度变化规律

PM2.5月度变化规律月均浓度呈现出“U”形起伏的变化规律。1～4月呈现下降趋势，4～10月基本平稳，至7月达到最低，11～12月呈现上升趋势。其中1月PM2.5平均浓度值最高，为99.5μg/m3，日均浓度也出现在1月（210μg/m3）；

2月平均浓度降低为66.3μg/m3；一直到5月平均浓度降低为36.6μg/m3，均在35μg/m3的标准线以上。7月PM2.5月均浓度最低，为22.7μg/m3，6月、8月、9月、10月平均浓度均在35μg/m3的标准线以下。所以，6～10月是全年空气质量优良时段。特别指出的是2月日均值总共超标9天，其中春节期间连续超标8天，原因与市民燃放烟花爆竹有关。

环境空气质量主要决定于污染物数量和气象条件。丰都县城冬季静风频率高，降水较少，且容易出现逆温现象，不利于污染物扩散，经常出现大雾天气，这样的天气条件不利于大气污染物扩散，导致颗粒物长时间滞留在近地面。由于PM2.5粒径小、质量轻，不易沉降，易于累积，造成空气质量差。随着气温的逐渐升高，不利气象条件得到改善。反之，夏季降雨较多，气温升高，空气流动性强，环境空气质量最好。

5 结论与对策建议

5.1 结论

（1）丰都县2017年城区环境空气质量整体较好。全年达标天数为309天，超标污染物主要是PM2.5，其次是O3。PM2.5浓度具有显著的“U”形月均变化规律和“J”形的季均变化规律。达标天数夏季最多，冬季最少；超标污染天气集中在冬季。

（2）颗粒物中PM2.5占比高，说明当地一般扬尘控制较好，改善环境空气着重要从减少细颗粒物入手。而细颗粒物不易沉降，易于随风传送的特性说明单从局部治理不易达到效果，而是一个涉及庞大区域的系统工程，需全市乃至全国各行业齐抓共治。

（3）春节燃放烟花爆竹对环境空气质量影响较大。2017年2月日均值总共超标9天，其中春节期间连续超标8天。原因在于，节日期间市民燃放烟花爆竹，可见春节城区禁燃禁放是改善环境空气的有效手段。

5.2 污染防治对策建议

（1）加强污染物排放控制。狠控施工扬尘、道路扬尘、运输扬尘、脏车入城、绿化扬尘、裸露扬尘等；加强对在用机动车排放检测监管、严厉打击尾气超标车辆；加强加油站、储油库、油罐车油气回收装置运行管理；开展柴油车、非道路移动机械和机动船舶排气污染治理；加强工业污染防治减少大气污染物排放；加强餐饮业油烟污染治理、加强露天焚烧执法；城区禁止燃放烟花爆竹。

（2）根据气象条件动态调控污染源、适时人工增雨。根据气象条件调整工业企业错峰生产，减少污染物排放强度，适时进行人工火箭弹增雨，局部改善气象条件，净化环境空气。