玉溪市主城区环境空气质量特征分析

杨婷婷 严谷芬 邱飞

摘 要：為研究玉溪市主城区环境空气质量特征，选取玉溪市2021年三个国控环境空气质量自动监测站数据，对玉溪市城区环境空气质量变化趋势、污染特征及影响因素进行分析。结果表明，2021年玉溪市城区环境空气质量总体较好，各项污染物年均浓度均达到二级要求，优良天数比例达99.2%，未出现中度及以上污染；主要污染物为O3，占74％，其次是PM10和PM2.5。1—4月及12月是环境空气质量相对较差的月份，冬春季污染明显高于夏秋季。在东南亚国家春季生物质燃烧、生产、生活和气象因素综合影响下，以臭氧为主、颗粒物为辅的复合型污染态势初显。

关键词：环境空气质量；污染特征；分析；复合型污染；玉溪市

中图分类号：X51文献标志码：A文章编号：1673-9655（2023）02-0-04

0 引言

随着经济社会的快速发展，伴生的环境问题正受到人们的广泛关注。在众多环境污染问题中，大气污染问题显得尤为突出，直接影响人们的视觉观感，对公众的生产生活和身体健康也有着较大影响。环境空气质量的科学监测评价以及信息公开，是为公众提供健康参考的有效方式，是了解城市大气污染现状及其污染特征、分析城市大气污染成因、掌握污染变化趋势的重要前提，可为城市环境空气改善提供技术支撑。

玉溪市位于云南省中部，地理位置优越，是云南重要的交通枢纽，连接着南亚、东南亚等地，经济发展势头强劲。中心城区位于红塔区中央，海拔1630 m，境内四面环山。受暖湿气流影响，一年中干湿季节较为分明，干季一般在11月—次年4月，雨季5—10月；常年主导风向为西南风。玉溪气候温和，属中亚热带湿润冷冬高原季风气候，多以春秋气候为主导，立体气候变化特征明显。近年来，玉溪市发展速度加快，工业化、城镇化迅速推进，城区环境空气质量问题不容忽视，污染天气隐患依然存在 [1-2]。

文章以玉溪市主城区2021年环境空气质量自动监测数据为基础，对玉溪市环境空气质量基本状况及变化趋势特征进行了分析，对可能影响环境空气质量的因素进行了梳理，以期为玉溪市环境空气质量改善提升提供基础支撑。

1 研究方法

1.1 数据来源

玉溪市城区共有东风水库、玉溪一中和文体中心3个国控环境空气质量自动监测站点，分别对玉溪市城区三个主要片区的环境空气质量进行监测。研究数据源来自云南省环境空气质量月报和全国城市空气质量实时发布平台。

1.2 评价标准

文章中分析的监测项目即二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）、可吸入颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5），为《GB 3095-2012环境空气质量标准》（以下简称《标准》）[3]中要求的6项基本项目。日评价按《HJ 633-2012环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》 [4]进行。按《城市环境空气质量排名技术规定》对环境空气质量进行综合指数评价。

2 环境空气质量特征

2.1 环境空气质量总体现状

2021年，玉溪市城区SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3的年平均浓度分别为9 μg/m?、20 μg/m?、36 μg/m?、21 μg/m?，0.9 ㎎/m?、84 μg/m?，均能达到或优于《标准》二级要求。AQI范围为15～133，2021年玉溪市环境空气质量数据有效天数为365 d，按照《标准》及其修改单的相关要求进行评价，其中228 d优、134 d良、3 d轻度污染，空气质量优良率为99.2％。如图1所示，从2021年玉溪市城区环境空气质量级别状况中可以看出，评价级别为优的天数占比达62.5%，良的天数占比36.7%，轻度污染的天数占比0.8%，全年未出现中度及以上污染天气，玉溪市环境空气质量总体较好。

2.2 环境空气首要污染物情况

AQI是环境空气质量日评价的重要指标，当＞50时，IAQI最大的污染物为首要污染物。如图2所示，臭氧作为首要污染物的天数有104 d，占74%；PM2.5作为首要污染物的天数有18 d，占13%；PM10作为首要污染物的天数有18 d，占13%。SO2、NO2及CO则未作为首要污染物出现过，说明造成玉溪市城区环境空气污染的主要污染因子为O3，其次为PM10和PM2.5，而SO2、NO2及CO对空气污染的贡献较小。与20世纪初的煤烟型污染不同，玉溪市环境大气污染呈现出以臭氧为主，颗粒物为辅的复合型污染，这可能与近年来能源结构、产业结构的调整有关。

在污染物的IAQI＞100（即出现轻度及以上污染）时，该污染物被称为超标污染物，进一步分析环境空气质量中各首要污染物出现情况，结果见表1。可见，在超标天数中，臭氧依然是主要污染物。

2.3 环境空气污染时间和空间分布特征

2.3.1 污染物月变化特征

分析2021年玉溪市城区主要环境空气污染物浓度月变化趋势，发现环境空气质量综合指数变化范围在1.57～4.56，其中空气污染最严重的月份为3月（综合指数4.56），而10月（综合指数1.57）则为空气质量最优的月份。从图3可以看出，1—4月及12月是环境空气质量相对较差的月份。除2月和3月出现轻度污染，天数分别为1 d和2 d，其余月份的优良率均在100%。

2.3.2 污染物季节变化特征

图4表明，玉溪市城区SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO及O3的季节变化特征为春季、冬季明显高于夏季和秋季。其中PM10及PM2.5值的变化较大，春季和冬季明显高于夏季和秋季，变化趋势为春季＞冬季＞秋季＞夏季，受气候因素影响较大，春冬季节，气温较低，气候干燥，扬尘较大，因此颗粒物浓度相对较高、污染较严重; 而夏季和秋季，相对气压较低、气温较高，日常风速大，有利于污染物扩散，同时雨季来临，降水量增加，空气得到净化，空气中颗粒物浓度大量降低；其次不难看出臭氧的浓度变化春季最高，秋季最低，主要是受春季气候及污染传输的影响，生物质燃烧为臭氧生成提供了前体物，而夏季为云南省雨季，臭氧层的太阳辐射降低且伴随湿沉降作用，臭氧含量降低，到了秋季处于最小值状态。

从玉溪市城区环境空气质量综合指数的季节变化可以得出，其变化规律为：春季＞冬季＞秋季＞夏季（图5）。污染物浓度受气象条件影响较大，相比春季和冬季，夏季和秋季的扩散条件较好，因此两个季节的空气质量也较优，而春季气候干燥，且昼夜温差大，同时天气状况较为复杂，容易出现倒春寒及逆温天气，不利于环境空气中污染物的扩散，因此相对其他季节污染物浓度较高。 此外，每年3—4月，东南亚国家以及云南省境内正值春季秸秆焚烧旺季，在西南季风影响下，大气污染物的远距离迁移传输以及本地积累，为环境空气质量带来巨大隐患。

3 环境空气污染状况分析

3.1 工业生产的影响

城市发展迅速，早期缺乏合理规划，中心城区工业企业数量较多，尤其是高污染高能耗的水泥厂、造纸厂及钢铁厂，能源消耗速度伴随发展日益加剧，污染控制难度加大。从玉溪市重点排污单位名录中可以看出，企业产生的大气污染物主要集中在二氧化硫、氮氧化物和颗粒物三种，这些大气污染物不仅会作为一次污染物直接对大气造成污染，同时通过大气中的化学反应生产高浓度的氧化剂（臭氧等）及细颗粒物等二次污染物，加剧大气污染[5]。

3.2 日常生活的影响

随着人们生活物质水平的提高，出行选择越发便利，玉溪市机动车数量的增长迅速，在新能源汽车还没有得到完全普及的情况下，依然以油车为主。以化石能源为主要燃料的汽车不仅会向空气中排放二氧化碳，同时还会产生一氧化碳、细微颗粒物等污染物，加剧大气污染。除此之外，居民日常生活如餐饮业油烟的排放以及居民家中用煤、石油气、天然气等燃料的不完全燃烧都会产生大气污染物。此外，一些缺乏防扬尘措施的施工现场及渣土存放场所等也极易产生扬尘危害，造成大气污染[6]。

3.3 气象因素的影响

气象因素也是影响环境空气质量的主要因素之一，包括风、降水量，温度、湿度等，在污染源相对稳定的状况下，气象条件对环境空气中的污染物扩散、积累起到一定的作用，从而影响污染物的浓度大小。城市区域内风速越大，环境空气中的污染物扩散速度就越快，污染物浓度就越低。其中风向主要影响空气中污染物扩散方向，而风速大小则对污染物扩散稀释浓度造成影响。降水对空气起到净化作用，尤其对空气中的悬浮颗粒物尤为明显，其净化强度与降水量和持续时间有关，因此雨季和降水量较大的时期，环境空气中的颗粒物明显降低。

3.4 区域传输影响

大气污染不仅与当地排放和气象条件有关，同时也受到区域污染物传输影响。中南半岛是全球三大生物质燃烧地之一，每年春季，中南半岛地区都会进行大量的生物质燃烧活动，该地区排放的元素碳占了全球的50%，生物质燃烧排放大量的气溶胶颗粒物和CO、SO2、NOx等污染气体，通过西南季风远距离输送，对作为季风下游的云南地区的空气质量产生重要影响[7]。

4 结论

（1）2021年玉溪市城區环境空气总体较好，各项污染物年均浓度均能达到《标准》二级要求。优良天数比例达99.2%，优的天数高达到228 d，超过全年的六成，无中度及以上污染天气出现。

（2）2021年玉溪市城区环境空气中最主要污染物为O3，占74％；其次是PM10和PM2.5，均占13%；SO2、NO2及CO对空气污染的贡献相对较小。以O3为主，颗粒物为辅的复合型污染态势初显。

（3）玉溪市城区空气质量最好的月份为10月，1—4月及12月是环境空气质量相对较差的月份。玉溪市城区SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO及O3的季节变化特征为春季、冬季明显高于夏季和秋季，O3为春季＞冬季＞夏季＞秋季。环境空气污染程度季节变化规律为：春季＞冬季＞秋季＞夏季。

（4）对玉溪市环境空气质量影响最大的因素可能是东南亚国家春季生物质燃烧，其次受能源结构、产业结构调整的影响，生产、生活和气象因素综合影响下，污染呈现复合态势。因此，综合考虑本地污染来源和外来传输、气象条件等多方面的影响因素，针对污染物变化趋势特征及主要污染物质，制定具有针对性的政策措施，是下一步环境空气改善的必要实施路径。

参考文献：

[1] 徐著荣. 玉溪市中心城区大气污染分析及防治对策探讨[J]. 环境科学导刊， 2012， 31（5）.

[2] 程珍， 魏海川， 唐松， 等. 2020年遂宁市城区环境空气质量分析[J].绿色科技， 2021， 23（16）：85-88， 92.

[3] 环境空气质量标准：GB 3095-2012 [S].

[4] 环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）： HJ 633-2012 [S].

[5] 许可. 巩义市环境空气质量分析和改善建议[J]. 化工管理， 2021（8）：54-55.

[6] 赵玉敏.大丰区2020年环境空气质量特征及影响因素分析[J].环境与发展， 2022， 34（04）：139-143.

[7] 张玉洽， 杨迎春， 李杰， 等. 东南亚生物质燃烧对我国春季PM2.5质量浓度影响的数值模拟[J]. 环境科学研究， 2016， 29（7）：952-962.

Abstract： In order to study the characteristics of ambient air quality in the main urban area of Yuxi city， the data of three state-controlled automatic ambient air quality monitoring stations in 2021 were selected to analyze the variation trend， pollution characteristics and influencing factors of air quality. The results showed that in 2021， the ambient air quality in Yuxi city was generally good， the average annual concentration of all pollutants met the second-level requirements of GB 3095-2012， the proportion of good days reached 99.2%， and there was no moderate or above pollution events. The main pollutant was O3， accounting for 74%， followed by PM10 and PM2.5. From January to April and December， the ambient air quality was relatively poor， and the pollution in winter and spring was obviously higher than that in summer and autumn. Under the comprehensive influence of biomass combustion in south-east Asian countries in spring， combining with the production， living and meteorological factors， the composite pollution situation with ozone as the main and particulate matter as the auxiliary has emerged.

Key words： ambient air quality; pollution characteristics; analysis; composite pollution; Yuxi