济南市商河县2017—2022年环境空气质量分析

李 玲，韩 敏

（济南市生态环境局商河分局，山东 济南 251600）

引言

商河县位于三市六县交界处，地处京津冀、现代化济南都市圈、济南新旧动能转换起步区交汇辐射地带，是省会济南的北大门，是全国粮食生产先进县、国家级出口农产品质量安全示范区、国家农产品质量安全县，是济南市首个全国绿化模范县、国家级生态县、国家生态文明建设示范县。总面积1 162平方公里，总人口64万人。区域内设有2个省控自动监测站点、11个街镇自动监测站点，现以省控站点为研究对象进行空气质量分析。

1 评价标准

以《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）及其修改单、《环境空气质量评价技术规范（试行）》（HJ 663-2013）、《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ 633-2012）等标准为依据进行评价[1-3]。

空气质量综合指数表达了《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）六种主要污染物的综合污染水平，指数越大表明综合污染程度越高。

Ci—污染物i的浓度值，其中可吸入颗粒物、细颗粒物、二氧化硫、二氧化氮为该时间段的平均值，一氧化碳为日均值的第95百分位数，臭氧为日最大8小时值的第90百分位数。

Si—污染物i的年均值二级标准。

当AQI大于50时，空气质量分指数最大的污染物为首要污染物。

2 空气质量变化情况

2.1 空气质量分析

2017—2022年，可吸入颗粒物浓度范围为75～116 μg/m3，细颗粒物浓度范围为40～63 μg/m3，二氧化硫浓度范围为13～29 μg/m3，二氧化氮浓度范围为27～38 μg/m3，一氧化碳浓度范围为1.1～2.0 mg/m3，臭氧浓度范围为150～206 μg/m3。二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮均达到环境空气二级标准。2022年六项主要污染物均为有自动监测数据以来历史最好水平。

2.2 主要污染物浓度年际变化

2017—2022年，商河县环境空气六项主要污染物均有两位数的下降且下降非常明显。2017—2022年，可吸入颗粒物浓度逐年下降，2022年较2017年下降比例达35.3%。细颗粒物浓度整体呈下降趋势，仅在2019年反弹1 μg/m3，2022年较2017年下降比例达36.5%。二氧化硫下降幅度最大，下降比例高达55.2%，2020年反弹1 μg/m3后逐年下降。二氧化氮下降28.9%，2020年与2021年浓度持平。一氧化碳、臭氧呈逐年下降趋势，下降幅度分别为45.0%、27.2%，见图1[2]。

图1 2017—2022年主要污染物年均值变化图

2.3 空气质量综合指数年际变化

2017—2022年空气质量综合指数变化情况见图2。由图2可知，空气质量综合指数逐年下降，2022年较2017年下降31.2%。

图2 2017—2022年空气质量综合指数及单项指数变化情况

2017—2022年各污染物分指数占比变化情况见图3。由图3可见，空气质量分指数由高到低分别是细颗粒物、可吸入颗粒物、臭氧、二氧化氮、一氧化碳和二氧化硫。2017—2022年，颗粒物的贡献均超五成，2019年颗粒物贡献占55.3%。臭氧对空气质量的贡献率在上升，2022年较2017年上升2.4%。二氧化硫和一氧化碳对空气质量的影响呈下降趋势，二氧化氮的影响稍有加大。2017—2022年细颗粒物、可吸入颗粒物、臭氧、二氧化氮的等四项污染物分指数占比均超过85%，说明该四项污染物对环境空气质量的影响最大，下一步要改善空气质量须得对上述四项污染物严加管控。

图3 2017—2022年各污染物单项指数占比变化情况

2.4 空气质量达标率年际变化

2017—2022年商河县空气质量达标率在逐年提高，由2017年的49.6%提高至2022年的80.8%，提高了31.2%。2022年空气质量优良天数达到商河县有自动监测数据以来最好水平，空气质量达标率变化情况见图4。

图4 2017—2022年空气质量达标率变化情况

2017—2022年空气质量指数类别变化情况见图5、图6。由图可见空气质量在大幅改善，优良天数逐年增加，污染天数逐年减少。空气质量类别为优的天数由2017年10天增加至2022年70天，空气质量类别为良的天数由2017年171天增加至2022年225天，2022年与2017年相比优良天数增长了114天，相当于将近有4个月污染天转为优良天，重污染及以上天气由2017年20天下降至2022年4天，降低了80%。

图5 2017—2022年空气质量指数类别变化情况

图6 2017年与2022年空气质量指数类别对比情况

2022年优良天数及重污染天数分布情况见图7。优良率最高的是8月份，达100%；最低的是1月份，优良率为51.6%。重污染天气出现在1月与12月份。高于全年优良率平均值的有2、4、5、7、8和10月份，其中11～1月份处于秋冬季，各项污染物（除臭氧外）浓度均偏高，影响优良率的主要因素为细颗粒物和可吸入颗粒物；3月份受风沙季影响，导致优良率偏低的主要因素为可吸入颗粒物，6、9月份主要影响因素是臭氧。

2.5 空气质量首要污染物情况

2017—2022年环境空气首要污染物为臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物、二氧化氮，未出现二氧化硫和一氧化碳作为首要污染物的情况，具体见图8。2017—2022年，臭氧作为首要污染物的比重最大，其他污染物作为首要污染物的天数在明显减少，但臭氧作为首要污染物的天数却变化不大，在119～128天之间；其次是可吸入颗粒物，2022年较2017年减少23天；再次是细颗粒物，2022年较2017年减少35天；最后是二氧化氮，由2017年7天减至2022年3天。

图8 2017—2022年环境空气首要污染物变化情况

2022年首要污染物占比分别是臭氧40.34%＞可吸入颗粒物30.85%＞细颗粒物28.47%＞二氧化氮1.02%，见图9。

图9 2022年环境空气首要污染物占比情况

2022年臭氧作为首要污染物受气温影响较大，主要出现在4～9月；可吸入颗粒物作为首要污染物出现在全年，冬季及3、4月份较多；细颗粒物作为首要污染物主要出现在11～2月；10月份会出现4种污染物同时作为首要污染物的情况，如图10所示。

图10 2022年环境空气首要污染物分布情况

2.6 主要污染物月度变化情况

2017—2022年四项污染物月均值变化情况见图11。由图可见，四项污染物浓度变化趋势接近一致，呈现明显的季节性变化特征。可吸入颗粒物、细颗粒物、二氧化硫最高值在1月份，二氧化氮最高值在12月份，可吸入颗粒物、细颗粒物最低值在8月份，二氧化硫、二氧化氮最低值在7月份。可吸入颗粒物最高值浓度是最低值浓度的1.62倍；细颗粒物最高值浓度是最低值浓度的2.57倍；二氧化硫最高值浓度是最低值浓度的4.88倍；二氧化氮最高值浓度是最低值浓度的1.88倍[3]。

图11 2017年～2022年四项污染物月均值变化情况

2017—2022年臭氧月均值变化情况见图12。如图所示，臭氧月度变化规律同上述四项污染物正好相反，夏秋季浓度高，春冬季浓度低，臭氧浓度在4月份气温回暖后直线上升，最大值在6月份，7、8月份气温虽高，但受降水量偏多的影响，臭氧浓度回落，9月份降水量减少，秋高气爽臭氧浓度有一定幅度的回升，12月份下降到最小值。2017—2022年臭氧污染在逐渐好转，2017年臭氧浓度明显偏高，尤其在5～9月份明显高于其他年份，2022年相较于其他年份有六个月臭氧浓度处于历史最低。

图12 2017—2022年臭氧月均值变化情况

3 结语

（1）2017—2022年环境空气质量逐年变好，2022年空气质量综合指数、六项污染物浓度、优良率、重污染天数等均为有自动监测数据以来最好水平。

（2）空气质量分指数由大到小分别为细颗粒物、可吸入颗粒物、臭氧、二氧化氮、一氧化碳和二氧化硫。其中影响空气质量综合指数超85%的是细颗粒物、可吸入颗粒物、臭氧和二氧化氮。为改善环境空气质量，需加强对该四项污染物的重点管控。

（3）环境空气首要污染物由多到少分别为臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物、二氧化氮。2017—2022年优良率有大幅提高，污染天数明显下降，但臭氧作为首要污染物的天数却变化不大，说明影响当地空气优良率的最主要因素是臭氧，加强对臭氧的管控才能使优良率有进一步提升。

（4）污染物浓度呈现明显的季节性变化。臭氧是夏秋季影响空气质量的最主要污染物，期间加强了对挥发性有机物和氮氧化物的管控；二氧化硫在供暖季浓度偏高，期间加强了对散煤的管控；二氧化氮虽然呈现春冬季高的特点，但考虑到其在夏秋季对臭氧的转化作用，要全年对二氧化氮进行管控，可重点对柴油货车、非道路移动机械等进行监管；细颗粒物最为复杂，作为二次污染物不仅传输距离远，也是冬季重污染天气的首要污染物，不但要关注外地输入，更要减少硫酸盐、硝酸盐等一次污染物的转化；可吸入颗粒物作为首要污染物贯穿全年，需要全年加强对建筑工地、拆迁工地等扬尘的管控。