2019～2020年重庆市江津区空气质量状况对比分析

刘朝利，肖艳平，徐 燕，黄俊淋

(重庆市江津区生态环境监测站，重庆 402260)

1 引言

江津区位于重庆市西南部渝川黔结合部，长江上游、三峡库区尾端，东临巴南区、綦江区，南界贵州省习水县，西接永川区、四川省合江县，北靠璧山区、九龙坡区、大渡口区。

2019年江津区共设置2个市控空气自动站，分别位于江津一中、四牌坊小学。2020年新增一个国控空气自动站，位于行政中心。根据2019～2020年江津区空气自动站六项空气污染物，可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)和臭氧(O3)的监测数据，对江津区空气质量随时间变化趋势及特点进行对比析。

2 江津区2019～2020年环境空气质量总体状况

对比分析2019、2020年空气质量各级天数(表1)，空气质量为一级的天数增加，二级基本不变，三级、四级降低，空气质量得到了很大的改善。

表1 2019～2020年空气质量各级天数对比

江津区环境空气中首要污染物主要是NO2、PM10、PM2.5、O3，其中以PM2.5、O3污染最严重。2019年和2020年O3-8 h最大浓度分别达到了260 μg/m3、237 μg/m3。2019年和2020年PM2.5最大浓度分别达到了135 μg/m3、150 μg/m3，可见PM2.5、O3污染形式不容乐观。

3 江津区2019～2020年环境空气污染物浓度分析

3.1 臭氧(O3)8 h月均浓度变化情况

2019年和2020年O3-8 h月均浓度最大值都出现在8月，2019年8月O3-8 h浓度最大值为160 μg/m3，2020年8月O3-8 h浓度最大值为134 μg/m3，同比下降16.2%。由图1可以看出2019年、2020年两年的O3-8 h浓度变化趋势呈倒U型变化。

图1 O3-8 h浓度变化趋势

结合2年的情况分析，5～8月份期间O3浓度相对较高，原因主要是与江津区亚热带季风气候有关，夏季日照时间长，紫外线强，光照充足，温度高，挥发性有机物挥发速率加快等因素，有利于氮氧化物、一氧化碳和挥发性有机物发生大气光化学反应，臭氧生成速度加快，致使臭氧浓度较高[1～5]。

3.2 颗粒物(PM2.5、PM10)月浓均度变化情况

图2是江津区月均降雨量和PM2.5、PM10月均浓度变化趋势图，PM2.5、PM10月均浓度变化趋势一致，呈U型变化，年降雨量的变化趋势，呈W型变化。对比分析可以发现，PM2.5、PM10变化趋势与降雨量息息相关，降雨量大，空气湿度较大，湿沉降作用明显[6～9]。8月份的降雨量小，而PM2.5、PM10浓度最低，分析主要原因是受天气影响，8月份气温高，人为活动减少，同时风速较大，有利于污染物的扩散。

图2 江津区月均降雨量和PM2.5、PM10月均浓度变化

3.3 NO2月均浓度变化情况

由图3可以看出，2020年NO2浓度同比有所下降，但是两年的浓度变化趋势基本一致，两年的2月份都出现陡然下降，其他月份出现季节性变化，夏季低，冬季高，秋冬季节持平。冬季大气环境稳定度高，逆温现象频繁出现，NO2不易扩散，所以冬季浓度高。夏季浓度低，原因主要有两方面，一是夏季太阳辐射强，垂直方向产生的空气对流剧烈，逆温层的生成持续时间短，有利于NO2向高空输送[10～13]，另一方面，夏季太阳光紫外线强，NO2吸收太阳光紫外线，产生光分解，形成NO和氧基(O·)，再进一步反应形成O3，其反应式如下[14]:

图3 NO2月均浓度变化

NO2+hr→NO+O·

O·+O2→O3

空气中NO2的来源主要是机动车尾气、工业设施排放的废气。两年的2月份NO2浓度都出现低谷，分析原因与春节有关，春节期间大部分企业都停工放假，所以NO2浓度急剧下降，特别是2020年的2月份同比下降41%，主要是在疫情的影响下，人类社会活动减少，车流量随之减少，从污染源的源头排放量减少。

3.4 SO2月均浓度变化情况

图4可知,2020年SO2浓度同比有所下降，浓度变化趋势基本一致。从浓度来看全年浓度变化不大，夏季略低一点，冬季稍高，春秋季持平。冬季大气环境稳定度高，逆温现象频繁出现，SO2不易扩散，所以冬季浓度高。夏季浓度低，原因主要有两方面：一方面，是夏季太阳辐射强，垂直方向产生的空气对流剧烈，逆温层的生成持续时间短，有利于SO2向高空输送[10～13]；另一方面，SO2吸收太阳光紫外线而成激发态分子SO2·，发生下属反应生成SO3和O3[14]。

图4 SO2月均浓度变化

SO2+hr→SO2·

SO2+O2+M→SO4·+M

SO4·+SO2→2SO3

SO4·+O2→SO3+O3

2020年2月份浓度同比下降29%，主要原因也是与疫情有关，江津区空气中SO2的来源主要是企业生产过程中含硫燃料煤和石油的燃烧，2020年2月份很多企业没有复工，人为原因排放的二氧化硫随之减少，SO2的浓度同比下降，空气质量得到一定的改善。

3.5 CO月均浓度变化情况

由图5可知，CO月均浓度水平无明显季节性变化，浓度在0.7～1.2 μg/m3之间，冬季稍高，从平均浓度来看，2020年同比有所下降。分析可知，因为城市大气中的一氧化碳主要由汽车排出，而且车速越小，一氧化碳的排放量越大[15]。由于特殊原因，人为远距离活动减少，车流量随之减少，CO浓度降低。

图5 CO月均浓度变化

4 结论与建议

4.1 结论

整体来看，2020年空气质量优于2019年，优良天数同比增加4.7%。从污染物浓度来看，PM10、PM2.5、NO2、SO2的质量浓度冬季最高，夏季最低。之所以呈现这样的变化规律，主要是受江津的亚热带季风气候的影响，夏季雨量充沛，空气湿度大，有利于PM10、PM2.5的沉降；夏季阳光充裕，有利于NO2、SO2发生光化学反应。冬季空气对流弱，逆温现象频繁出现，不利于污染物向高空输送。O3质量浓度与以上4项主要污染物有相反的季节性变化趋势，因为夏季紫外线强温度高，有利于氮氧化物、一氧化碳和挥发性有机物等发生大气光化学反应，臭氧生成速度加快。

4.2 建议

4.2.1 减少工业企业的污染物排放

提倡错峰生产，对污染物排放量大、能耗高的焦化、建材、有色、铸造、钢铁、医药(农药)制造等行业进行重点检查,不定期进行抽查，对不符合行业内排放浓度、排放总量的企业,依法查处，限期整改。要求企业安装喷淋系统，对厂区进行全覆盖，最大限度降低无组织排放和工业扬尘污染，其次对全区排污量大的企业安装空气自动站，做到实时监控。同时调整产业结构，淘汰落后的产能，快速发展工业循环经济，提高清洁能源的使用率。

4.2.2 大力推进清洁能源的使用

加快调整能源结构，加大天然气、煤制甲烷、煤层气、沼气等清洁能源供应。比如大力发展清洁能源，开工建设一批风电、水电、光伏发电及沿海核电项目。

4.2.3 机动车整治

调整运输结构，实行机动车限行，同时开展一系列专项行动，比如开展柴油货车污染治理专项行动、船舶污染防治专项行动、港口设施污染防治专项行动、交通的路域环境污染治理等专项行动。

4.2.4 大力推广使用新能源汽车

对重点区域港口、机场、铁路货场等作业车辆采用新能源或清洁能源汽车替换。采用经济补偿的方式，大力推进新能源和清洁能源车辆在城市公交、出租汽车、城市配送、邮政快递、私家车等领域的应用，同时尽快规划和建设加气、充电设施等。提倡绿色出行，多乘坐公共汽车、地铁等公共交通工具，合作乘车。