闽侯县城区环境空气质量现状及其变化趋势浅析

陈丽美

摘要：利用闽侯县城区环境空气的监测资料，综述闽侯县城区环境空气质量现状，采用空气污染指数（API）、空气综合污染指数、Danile趋势检验等评价和分析方法，浅析闽侯县城区“十二五”期间（2011-2015年）环境空气质量的变化趋势。

关键词：环境空气质量；变化趋势

空气污染是目前突出的城市环境问题，它是自然和人为活动因素相互作用的结果，而城市空气质量与城市经济社会的发展紧密相关.随着经济的发展和资源能源利用的增长，城市空气污染水平迅速升高[1]。闽侯县主城区环境空气质量总体较好，空气中二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物年平均浓度均低于国家二级标准。

闽侯县主城区位于闽侯县中部，地处福州西郊，是闽侯县政府所在地，距省会福州市中心仅20千米，城镇建成区面积46.8平方千米，人口17.8万人（2014年）[2]。闽侯县主城区作为县行政文化中心，是闽侯县围绕闽江中心轴、打造宜居宜业的生态新城的着力点。在“环境与发展”方面，作为“八闽首邑”的闽侯始终遵循可持续发展的环保理念，打造“生态闽侯，山水江城”，被称作福州最美“后花园”。而位于闽侯县中心地带的主城区，其环境空气质量现状及变化趋势是闽侯县建设成为“福州最美后花园窗口”的重要工作之一。

1 研究方法

1.1数据来源

本文采用2011-2015年闽侯县主城区环境空气质量长期定点监测数据为研究对象，对SO2、NO2和PM10等污染物浓度的均值等主要项目进行年际和年内污染分析。

1.2数据处理与评价

环境空气质量监测数据依照国家《环境空气质量标准》（GB3095-1996）进行统计。

环境空气质量综合评价采用综合污染指数法，综合污染指数法选取SO2、NO2和PM10这三种污染物作为评价参数，评价标准采用国标GB3095-1996二级标准和《环境质量报告书编写技术规定》中有关推荐标准和空气污染状况分级标准。

式中：为空气综合污染指数；为第项空气污染物的污染分指数；为第项空气污染物的污染负荷系数；为计入空气综合污染指数的污染物项目；为第项空气污染物浓度的年均值，mg/m3；为第项空气污染物的环境质量标准限值，mg/m3。

1.3分析方法

采用Daniel趋势检验方法（又名Spearman秩相关系数法）分析闽侯县主城区空气污染物的变化趋势及其统计学显著性特征，其计算公式见式（4）[3]：

式中：为秩相关系数；为时间周期数；为年均值从小到大排列的顺序；为年先后排列顺序。

值的正负分布表示污染的增长和下降，其绝对值的大小表示变化的强度。将秩相关系数的绝对值与Spearman秩相关系数统计表中的临界值（当显著性水平为0.01，=5时，=1）进行比较，如果≥，则表明变化趋势有显著意义；如果是正值，表明为上升趋势；如果是负值，表明为下降趋势。

2 结果与讨论

2.1空气污染特征

2011-2015年闽侯县主城区SO2、NO2和PM10的监测结果显示（见表3），“十二五”期间SO2、NO2和PM10年均质量浓度均不超标。SO2年均质量浓度总体呈下降趋势，期间2013年和2014年有升高，但2015年又降低，2015年达到最小值（0.006mg/m3）；NO2年均质量浓度逐年升高，2015年达到最大值（0.028mg/m3）；PM10年均质量浓度总体呈下降趋势，期间2013年有升高，之后又降低，2015年达到最小值（0.052mg/m3）。

“十二五”期间，闽侯县主城区SO2、NO2年均质量浓度均不超标；PM10超标率先降低后升高又降低，2011年达到最大值3.47%，2012年开始急剧降低，达到0.28%，2013-2014年维持在0.56%，说明闽侯县主城区空气质量状况良好，主要污染物为可吸入颗粒物，尘污染总体呈降低趋势。

PM10的污染负荷系数最高，均超过0.50；2011 -2013年PM10污染负荷系数均在0.55以上，2014 -2015年先降低又升高，总体维持在0.53左右。NO2污染负荷系数逐年升高，期间2012年NO2污染有加剧趋势，污染负荷系数达到0.28，2012-2014年稳定在0.28～0.30，2015年NO2污染负荷系数升高到0.36。SO2污染负荷系数2011 -2014年总体变化不大，基本维持在0.15～0.17，2015年SO2污染有急剧下降趋势，达到0.10。影响闽侯县主城区空气质量的污染物依次为可吸入颗粒物（PM10）、二氧化氮（NO2）和二氧化硫（SO2），呈现尘污染和机动车尾气型污染特征。

2011-2015年闽侯县主城区SO2、NO2和PM10月际质量浓度变化见图1。如图1所示，SO2和NO2月际质量浓度变化趋势基本相同，11月-翌年4月的污染物浓度较高，5-10月则较低；PM10总体呈现春季变化趋势大于其他季节的，其中2 - 4月出现一个小高峰，主要是由于近年来不断加强城区规划建设，建筑工地施工扬尘污染，且受气象条件影响[4]，污染物不利于擴散所导致的。

2011-2015年闽侯县主城区月均API变化如图2所示，可以看出，API月均值变化趋势总体呈现春季变化趋势大于其他季节的，其中2 - 4月出现一个小高峰，与图1中的PM10变化趋势基本相同，说明影响闽侯县主城区空气质量状况的主导因素为可吸入颗粒物（PM10），大气污染以尘污染为主。

2.2空气污染变化趋势

采用Daniel趋势检验法分析2011-2015年闽侯县主城区空气污染物及空气综合污染指数的年际变化趋势，见图3和表4。SO2和PM10呈下降趋势，秩相关系数分别为-0.6和-0.7，均表现为不显著下降；NO2呈现显著上升趋势，秩相关系数为1。空气综合污染指数P呈先下降后升高再下降的趋势，秩相关系数为-0.3，表现为不显著下降。

通过ρ（NO2）/ρ（SO2）值及其变化趋势来进一步研究判断空气污染特征，当空气污染表现出机动车尾气型污染特征时，ρ（NO2）/ρ（SO2）值普遍大于1，如北京、上海等大城市的ρ（NO2）/ρ（SO2）值已普遍超过2[5]。闽侯县主城区2011-2015年ρ（NO2）/ρ（SO2）值的年际变化趋势见图4。由图可知，闽侯县主城区的ρ（NO2）/ρ（SO2）值在1.67～4.67之间，年际变化趋势明显，表明闽侯县主城区空气污染呈机动车尾气型污染特征，这与近些年闽侯县主城区汽车保有量增长和车流量逐渐提升有关。

3 结论

1）2011-2015年，闽侯县主城区首要污染物为PM10，其次是NO2，呈现尘污染和机动车尾气型污染特征。SO2和PM10呈不显著下降趋势，NO2呈显著上升趋势，空气综合污染指数表现为不显著下降。

2）SO2、NO2和PM10月均值总体呈夏季小于其他季节的趋势，PM10在春季2 - 4月出现一个小高峰，主要受气象条件影响，尘污染不利于扩散所导致。

3）ρ（NO2）/ρ（SO2）年际变化总体呈上升趋势，说明闽侯县主城区空气污染呈机动车尾气型污染特征，应严格控制机动车尾气的排放、加快淘汰“黄标车”工作。

4）API月均值总体呈现春季大于其他季节的趋势，与PM10变化趋势一致，说明闽侯县主城区大气污染以尘污染为主，应加强对其来源、形成机理以及控制对策的研究。

参考文献：

[1]赵卫红.福建省城市空气质量变化趋势及影响因素分析[J].亚热带资源与环境学报，2009（12）.

[2]闽侯县地方志编纂委员会.闽侯年鉴（2015）[M].福州：海峡文艺出版社，2015.12.

[3]曲格平.中国环境保护工作全书[M].北京：中国环境科学出版社，2002.

[4]陈彬彬，林长城，蔡义勇，等.福州市大气污染物时空变化特征分析[C].中国气象学会2008年年会大气环境监测、预报与污染物控制分会场论文集，2008：177-182.

[5]陆雅静，王辉，鲍晓磊，等.石家庄市2005-2012年环境空气质量变化及影响因素分析[J].河北工业科技，2014，31（5）：401-406.