浅析海东市平安区2018～2020年环境空气质量变化趋势

韩福财，王娜，张得发

(青海省生态环境监测中心，青海 西宁 810007)

引言

海东市位于青海省东部，属温带大陆性气候，年平均气温7.3℃，年降雨量338.7mm，作为青海省第二大城市，近几年经济快速发展，2020年，海东市实现地区生产总值514.6亿元，GDP突破500亿元大关，比2019年增长4.7%[1～2]。随着生态文明建设理念的不断推广，为了彰显青海“三个最大”省情魅力，海东市也在积极转变发展方式、优化经济结构，着力建设生态文明城市。2020年10月9日，省生态环境厅印发《关于命名2019年度省级生态文明建设示范区的通知》，海东市平安区被命名为2019年度省级生态文明建设示范区。

1 数据来源及评价方法

监测数据来源为海东市环境空气国控监测点位(平安区高铁新区监测站点，经度102.1092°、纬度36.5003°，海拔2131m)2018～2020年的月均数据、日均数据、小时数据，采用统计学方法进行分析。站点监测参数有气象五参数(温度、湿度、气压、风向、风向)、细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)。

2 结果与分析

2.1海东市平安区2018～2020年空气质量的主要特征

空气质量指数，即Air Quality Index，简称AQI，是对空气质量状况进行定量描述的无量纲指数，AQI指数只是表示污染程度，并不是具体的污染物浓度值[3]。AQI值0～50为一级(优)、51～100为二级(良)、101～150为三级(轻度污染)、151～200为四级(中度污染)、201～300为五级(重度污染)、300以上为六级(严重污染)。

采用空气质量指数(AQI)来评价海东市平安区2018年、2019年、2020年的空气质量，将3a的数据按照等级分类统计天数比例进行分析，得到表1。

从表1得出，2018～2020年空气质量级别主要以二级(良)为主，其次是一级(优)、三级(轻度污染)；优良级别天数按年度变化呈现先增多后持平现象，四级以上的天数逐年减少，2020年未发生轻度污染以上的污染天气；优级别天数2020年为近3a最大，出现了65d。

表1 海东市平安区环境空气质量指数级别统计表

2.2首要污染物分析

首要污染物是指在AQI大于50时，空气质量分指数最大的空气污染物。通过对2018～2020年每日的首要污染物进行统计分析，总结得出每年的首要污染物百分比，并对3a的首要污染物状况进行了对比分析。2018年、2019年、2020年全年的不同首要污染物天数占全年百分比如图1所示。

图1 2018～2020年首要污染物比例图

由图1可知，2018年首要污染物依次为臭氧(O3-8h)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、二氧化氮(NO2)，所占比例分别为38.8%、37.2%、15.2%、8.7%；2019年首要污染物依次为臭氧(O3-8h)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、二氧化氮(NO2)，所占比例分别为38.1%、24.5%、20.7%、16.7%；2020年首要污染物依次为臭氧(O3-8h)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、二氧化氮(NO2)，所占比例分别为37.2%、30.5%、29.8%、2.4%。

2.3臭氧(O3-8h)浓度变化分析

图2 2018～2020年O3-8h月均值变化特征

图3 2018～2020年O3-8h小时均值变化特征

臭氧污染出现的原因，初步判断与高原地区紫外线辐射下平流层臭氧分解再传输和NOX、VOCS的光化学反应生成有关[4]，且臭氧浓度会随着风速变大、能见度变远、气温升高而升高，随着风速变小、能见度变近、气温降低而降低[5]。

2.4可吸入颗粒物(PM10)浓度变化分析

图4 2018～2020年PM10月均值变化特征

图5 2018～2020年PM10小时均值变化特征

PM10的来源比较复杂，外部沙尘输送、地面扬尘、煤炭燃烧和汽车尾气等都会增加空气中的 PM10含量。青海地区PM10主要来源是本地及周边裸露地面受刮风天气影响出现的扬尘和新疆、甘肃西北部、内蒙古中西部及青海省西北部的柴达木盆地起源而输送的沙尘。据统计，海东市平安区2018年沙尘天气共出现23d、2019年共出现19d、2020年共出现13d。

2.5细颗粒物(PM2.5)变化分析

图6 2018～2020年PM2.5月均值变化特征

图7 2018～2020年PM2.5小时均值变化特征

PM2.5来源除了本地及周边裸露地面受刮风天气影响出现的扬尘外，还与燃煤尘排放、机动车尾气排放有关[6]。

2.6二氧化氮(NO2)变化分析

图8 2018～2020年NO2月均值变化特征

图9 2018～2020年NO2小时均值变化特征

机动车的尾气排放和锅炉废气排放是NO2的主要来源，“煤改气、煤改电”工程实施以来，NO2的浓度稳定保持在二类限制以下，《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》(GB18352.6-2016)已于2020年7月1日起实行，将会大幅降低机动车的NO2排放浓度。

3 结论

3.1海东市平安区2018～2020年期间环境空气质量整体向好发展，2019年较2018年空气质量提升明显，2020年较2019年空气质量改善不明显，但中度污染以上的天数逐年减少，2020年未出现中度以上的污染天气。

3.2首要污染物按所占比例从高到低排序依次为臭氧(O3-8h)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、二氧化氮(NO2)，其中臭氧(O3-8h)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)三者总和占比90%左右。

3.3O3-8h月均浓度呈现倒“U”字形分布，夏季高、冬季低，小时均值浓度呈现“下降—上升—下降”趋势；PM10、PM2.5月均浓度呈现“U”字形分布，夏季低、冬季高，小时均值浓度呈现“下降—上升(出现最高值)—下降(出现最低值)—上升”趋势；NO2月均浓度呈现“V”字形分布，春夏季低、秋冬季高，小时均值浓度呈现“上升(出现最高值)—下降—上升—下降(出现最低值)—上升”趋势。

3.4海东市平安区2018～2020年环境空气臭氧污染比例已超过颗粒物污染比例，有成为主要污染类型的趋势，改善海东市平安区的空气质量应在控制颗粒物排放和形成的同时加大对臭氧污染的治理力度。