2016年～2020年连城县空气质量变化特征研究及改善建议

林金华

(龙岩市连城环境监测站，福建 龙岩 366200)

随着经济社会的快速发展、城市规模的不断扩大，人类活动产生了大量大气污染物，使空气质量日益变差。有毒的工业废气、扬尘、生活垃圾、病菌等无不对人们的生产生活造成影响，甚至危害到身体健康，严重影响城市居民的生活质量，人们从未像今天这样关注自己生活的环境，空气质量已成为大众关注的热点。城市空气质量还与当地的气候特点、产业布局、生活方式、经济发展等有密切关系[1]。区域的空气质量变化特征主要取决于两方面，一是大气污染物的排放以及分布状况，二是当地的气候条件对大气污染物的扩散作用[2]。地理环境在短时间内是不变的，而季节的变化可能会导致工业产量的不同，继而导致大气污染物排放浓度的不同，更为重要的是季节的变化意味着气象条件的改变，而在不同的气象条件下，污染物的浓度可能相差几十倍甚至上百倍，所以研究不同季节大气污染物的变化趋势是非常有意义的，这对于主管部门制定防污治污措施有重大的参考价值[3]。

本文以2016年至2020年连城县空气自动监测站监测数据为来源，依据《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）和《环境空气质量评价技术规范（试行）》（HJ 663-2013）对主要大气污染物SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3-8 h进行了统计分析，了解了连城县空气主要污染物，并对大气污染物的年均浓度变化趋势、月均浓度变化趋势进行了研究，为下一步城市环境管理及更有针对性地改善环境空气质量具有重要的意义。

1 基本概况

1.1 连城县地理位置及气候特点

连城县又叫莲城，位于福建省西部，东经116°32′-117°10′，北纬25°13′-25°26′，是福建龙岩市下辖的一个县。境内中部偏西是一片自北向南的串珠状河谷盆地，东及东南部为玳瑁山脉的梅花山中山区，西部为武夷山支脉的松毛岭次中山区。连城县属于亚热带季风气候，境内各地年均气温13.8 ℃-19.5 ℃之间，县城为18.9 ℃，年平均日照时数1760.7小时；年平均风速为2.0 m/s，全年和各月的静风频率高（静风频率年平均达12%），常年主导风向为N风，夏季为SSW风；年平均雨量1734.4毫米，雨季集中在2～9月，全县降雨量大多集中在梅雨期，其次为春季[4]。

1.2 数据来源

2016和2017年数据来自1个监测站点（连城县职业教育中心点位，位于建成区北部区域），2018年～2020年数据来自2个监测站点（增加连城县实验小学西城校区点位，位于建成区西南区域），两个自动空气站监测站点几乎可以覆盖全部建成区且分布空间相对均匀。

1.3 研究方法

对空气质量的评价主要依据《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）和《环境空气质量评价技术规范（试行）》（HJ 663-2013）。日均浓度计算时，O3以O3-8 h代表当日浓度，其余5项污染物均取日浓度的均值；计算年均浓度和月均浓度时，O3以O3-8 h浓度的90%分位数进行计算，CO以其日浓度的95%分位数进行计算，其余4项污染物均取日浓度的均值。对数据的统计分析利用SPSS 23.0进行计算。

2 结果与讨论

2.1 统计特征

对福建省连城县2016年1月1日至2020年12月31日主要大气污染物SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3-8 h的日均浓度进行统计分析，结果如表1所示。6种污染物浓度最大值分别为96 μg/ m3、33 μg/m3、146 μg/m3、131 μg/m3、1.4 mg/m3、171 μg/m3，PM2.5和O3-8 h的日均浓度最大值超过环境空气质量标准二级标准，表明这2种污染物存在超标情况，其他污染物最大值均未超过二级标准，未发生日均浓度超标情况。6种污染物平均值浓度分别为13 μg/m3、9 μg/m3、35 μg/m3、18 μg/m3、0.6 mg/m3、71 μg/m3，均高于中位数值，表明存在污染物浓度较高的极端日，且对平均值的贡献大。

表1 连城县主要大气污染物统计特征

2.2 空气质量变化特征

2.2.1年均浓度变化趋势

由表2可得，2016年至2020年连城县6项污染因子均达环境空气质量标准二级标准。主要大气污染物年均浓度变化趋势呈现为：SO2年均浓度整体表现为下降趋势；NO2及PM10年均浓度无明显变化趋势；PM2.5在10～26 μg/m3之间，整体下降趋势明显，但2017年存在上升；CO日均值第95百分位数浓度在0.8～1.2 mg/ m3之间，整体呈下降趋势；O3-8 h表现为上升趋势，2018年平均浓度达到最高值。除O3之外，其余污染物均呈现稳定或者下降趋势。O3的主要来源是氮氧化物以及挥发性有机物，主要用于表征大气的二次污染[5]，而2016～2020年连城县的NO2污染浓度较为稳定，因此O3持续上升的可能原因是连城县存在持续增加的挥发性有机污染。

表2 连城县2016～2020年环境空气各项污染物年均浓度统计

2.2.2 月均浓度变化趋势

连城县主要大气污染物各年度月均浓度变化趋势如图1所示。各污染物均表现出了明显的季节变化特征，SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO均表现出冬季月份高（11月～次年2月），夏季月份低（6～8月）的特点。可能的原因是冬季大气环境稳定度高，污染物不易稀释扩散，且连城县冬季降水量小，导致PM10、PM2.5和SO2浓度提高。同时连城县作为中国地瓜干之乡，每年的10月到来年的3月是地瓜干企业生产的旺季，生物质燃料的使用可能会造成PM2.5、SO2、NO2浓度提高。连城县夏季降水量多，高气温、高湿度和降水量对颗粒物的去除作用显著，NO2被吸收、扩散和转化为二次污染物的速率高于其他季节，因此NO2、PM10和PM2.5月均浓度均处于低水平。O3并非由污染源直接排放，而是由氧气、氮氧化物及挥发性有机物在阳光作用下发生光化学反应形成[6]。从图1可以看出O3在秋季浓度均处于较高水平，O3高值出现在9～10月，产生的原因可能是连城县秋季空气干燥，午后整体气温高，光化学反应条件良好，有利于O3的反应生成[7]。

图1 连城县主要大气污染物月均浓度变化趋势

3 结论及建议

（1）结论：连城县2016年至2020年6项污染物SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3-8 h浓度最大值分别为96 μg/m3、33 μg/ m3、146 μg/m3、131 μg/m3、1.4 mg/m3、171 μg/m3，PM2.5和O3-8 h的日均浓度最大值超过环境空气质量标准二级标准，表明这2种污染物存在超标情况，其他污染物最大值均未超过二级标准，未发生日均浓度超标情况。6种污染物浓度平均值均高于中位数，说明存在污染物浓度较高的极端日，且对平均值的贡献大。从空气污染物浓度年变化趋势来看，O3年均浓度整体呈上升趋势，NO2、PM10无明显变化趋势，SO2、PM2.5、CO年均浓度整体呈下降趋势。各污染物浓度表现出明显的季节性特点，SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO月均浓度均表现出冬季高于夏季，O3的高值出现在9～10月。

（2）建议：针对连城县空气质量变化特征，确保PM2.5和O3浓度稳定达标，建议在扬尘污染治理方面强化建筑工地扬尘污染防治监管及道路扬尘运输车辆的污染防治；在燃煤污染治理方面加强对禁燃区内销售、燃用高污染燃料行为的监管；污染天气管理方面要加强重污染天气区域的应急联动及烟花爆竹禁燃禁放管控；开展挥发性有机物专项整治行动，严查柴油货车散装物料运输车排气口冒黑烟现象，加强城区餐饮业油烟净化装置，依法取缔露天烧烤摊点；工业企业监管方面加强建材、铸造等重点行业无组织排放源监管；推进产业结构和布局转型，严格控制“两高”行业产能，严禁新增铸造产能并依法依规关停退出能耗、环保、安全和技术不达标及生产不合格产品或淘汰产能，进一步优化产业布局；抓好环境保护督察反馈的大气专项督察反馈问题整改工作，遏制氮氧化物、挥发性有机物及颗粒物的生成，减少O3形成前体物的排放量，狠抓空气质量提升，助力连城县建设国家生态文明示范县。