基于统计的宁夏银川市新冠肺炎疫情防控期间环境空气质量探究*

马 娟

(宁夏回族自治区生态环境监测中心，宁夏 银川 750000)

前 言

重大典型事件过程，对空气质量的影响及其所反映出的时空变化规律，为厘清区域污染特征及探索解决方案提供了思路[1]。近年来，很多学者开展了春季期间烟花爆竹对环境空气质量的影响[2]，抗战胜利70 周年阅兵活动空气质量保障[3]，APEC 会议前后北京市空气质量保障[4]，G20 峰会空气质量保障等[5]，通过以上研究，综合评价了人为干预对环境空气质量的改善幅度和影响程度，也揭示了大气环境质量污染的一些变化规律等，对区域环境空气质量管控提供了参考依据和数据支持。

2022年10月，由于新冠肺炎疫情影响，银川市实施较为严格的封控措施，其中，10月9日至26日，银川市封锁管控措施尤其严格，具体管控措施包括：①人文活动方面，基本无社会活动；②交通运输方面，流量仅有正常时段的10%，个别时段只有保障车辆通行；③餐饮方面，疫情前期仅20%餐馆正常营业，同时要求不得堂食，随后逐步全部停业；④工地方面，除高风险地区工地(约3%)停工外，其余均正常施工，但要求工人不得离开工地；⑤企业方面，保障人们日常生活的水、电、天然气、供暖等企业基本正常生产，其余类型企业由于材料、产品运输等问题，生产活动受限。根据统计，疫情期间，银川市公路交通及工业企业停运停产情况严重，交通源和工业源污染物排放量急剧减少。新冠肺炎疫情管控为研究环境空气的时空变化规律，解析区域环境空气污染的特征和成因提供了客观条件，对同类研究具有重要借鉴意义。

本文主要采集了研究区域空气质量常规监测数据，重点研究疫情防控期间银川市环境空气质量变化特征及管控减排效果，分析区域大气污染主要来源，明确防疫管控措施对空气质量的具体影响，为疫情过后区域常态化大气污染防治措施的制定和实施提供科学参考。

1 研究区域与方法

1.1 研究区域

银川市地处中国西北地区宁夏平原中部，西倚贺兰山、东临黄河，是宁夏回族自治区的首府，是宁夏全区军事、政治、经济、文化科研、交通和金融商业中心，以发展轻纺工业为主，机械、化工、建材工业协调发展的综合性工业城市。受气候、地理和产业结构的多重影响，该地区空气污染问题突出。近年来，银川市在大气污染原因分析等方面做了大量工作，初步掌握了大气污染的一些规律和成因，并在污染减排和治理上取得了明显成效，但仍有大量问题需要厘清，疫情管控的限产停产措施提供了深入研究分析的机遇。本次研究区域监测数据主要来源于银川市6个国控环境空气质量自动监测站(上海东路站、滨河新区站、水乡路站、贺兰山东路站、文昌北街站、学院路站)。

1.2 数据采集

为了保证研究区域的时间一致性和数据可比性，研究时段选为2022年9月24日—10月26日为疫情前和疫情中的分界点，前后各 10 d。环境空气质量监测数据来自宁夏回族自治区空气质量监测网络，主要监测指标为PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3。同时收集了银川市大气环境超级站PM2.5在线源解析质谱监测系统(SPAMS)的小时数据，主要监测指标为OC、EC、水溶性离子等。

1.3 分析方法

利用SPSS19.0 和Excell 进行数据分析，通过时间序列分析和描述性统计分析定量探讨研究对象空气质量情况，并采用特征污染物评价等手段研究空气质量特征变化规律，同时解析PM2.5组分数据，探究空气质量及主要污染源的变化情况。

2 结果与讨论

2.1 环境空气质量变化趋势

2022年10月，银川市环境空气质量优良天数比例为100.0%(31天)，同比持平；但空气质量为优的天数为 3 d，较2021年同期减少 2 d。6项主要污染物平均浓度与上年同期相比，为4升1平1降。其中：PM10平均质量浓度为 62 μg/m3，同比上升10.7%；PM2.5平均质量浓度为 30 μg/m3，同比上升25.0%；SO2平均质量浓度为 15 μg/m3，同比上升25.0%；O3特定百分位数质量浓度为 122 μg/m3，同比上升17.3%；CO特定百分位数质量浓度为 1.0 mg/m3，同比持平；NO2平均质量浓度为 29 μg/m3，同比下降9.4%。

2.2 疫情期间气象条件

根据银川站气象监测数据，2022年10月疫情重点管控期间(9日至26日)，银川站气温同比升高11.1%，相对湿度、风速、降水量、海平面气压同比降低8.5%、12.5%、100%和0.2%。10月疫情重点管控期的气象环境相较于去年同期略为偏干、偏暖，主导风向均为偏北方向，风速略偏小，降水略偏少，总体上认为同时期气象环境变化不大。各项数据见表1。

表1 2022年10月9～26日银川站气象要素及同比变化

2.3 疫情期间污染特征

根据银川市空气质量监测数据，2022年10月疫情重点管控期间，银川市优良率为100%，其中优天数为 3 d，首要污染物为PM10(占比56%)和O3_8h(占比44%)。PM2.5、PM10、NO2、CO、SO2、O3_8h(90百分位)质量浓度分别为 31 μg/m3、65 μg/m3、32 μg/m3、0.7 mg/m3、17 μg/m3、122 μg/m3。各项数据见表2。

表2 2022年10月9～26日银川市空气质量、污染物浓度及同比变化

从污染物浓度变化看，NO2、CO浓度同比分别降低5.9%和12.5%，该两种污染物一般来自交通源，表明疫情期间道路交通的管控措施对空气质量改善起到积极作用；而PM2.5、PM10、SO2、O3_8h(90百分位)浓度同比分别升高19.2%、12.1%、41.7%和20.8%，综合来看，2022年10月疫情管控期的空气质量同比并未改善。一方面，疫情期间本地涉及颗粒物和SO2排放的工地施工和企业生产活动并未受到严重影响，且可能存在较大的外地传输，削弱本地人为排放减少对空气质量的改善作用，甚至致使空气质量恶化；另一方面，根据以往研究，银川市为VOCs控制区，存在NOx减少的“不利效应”，疫情管控期间NOx的减少导致O3浓度的升高。

从疫情管控期前10天及疫情重点管控期间各污染物浓度变化趋势可见，疫情管控前至管控期间，颗粒物、CO、SO2整体呈现升高的趋势，NO2呈现降低的趋势，O3趋势变化不明显。疫情期间大多数污染物浓度没有明显降低。见图1。

图1 2022年疫情管控前10天至疫情管控期污染物变化

3 污染原因分析

3.1 地排放与外地传输影响分析

根据模式区域来源解析结果，2022年10月疫情重点管控期间(9日至26日)，银川市PM2.5外地传输的贡献占比为40%，本地排放的贡献占比为60%；PM10外地传输的贡献占比为45%，本地排放的贡献占比为55%；O3外地传输的贡献占比为60%，本地排放的贡献占比为40%. 疫情管控期间外地传输对银川市空气质量的影响不容小觑。见图2-图4。

图2 2022年疫情重点管控期间(9日至26日)PM2.5区域解析占比

图3 2022年疫情重点管控期间(9日至26日)PM10区域解析占比

图4 2022年疫情重点管控期间(9日至26日)O3区域解析占比

3.2 本底值与影响因素测算

保持气象及传输条件不变，采用日常清单和减排清单2套清单进行模式模拟对比测算，评估2022年10月疫情重点管控期间(9日至26日)各行业封控措施对污染物平均浓度的影响。

经测算，疫情封控措施对PM2.5、PM10、NO2浓度起到了正向减排作用，3种污染物平均质量浓度分别减少 2 μg/m3、5 μg/m3、2 μg/m3，表明银川市对道路交通的管控措施起到了较为显著的减排效果，对空气质量改善起到积极作用；疫情封控措施对SO2和CO几乎没有影响，与本地涉及SO2排放的工地施工和企业生产活动并未受到严重影响有关；疫情封控措施使O3浓度不降反升 3 μg/m3，与NOx减少的不利效应有关。

4 结论

1)2022年疫情管控期间(10月9日至26日)，银川市人为减排使疫情期间PM2.5、PM10、NO2平均质量浓度分别降低 2 μg/m3、5 μg/m3和 2 μg/m3；使O3平均质量浓度反升 3 μg/m3；对SO2和CO影响不大。但外地传输、NOx减少的“O3不利效应”等因素削弱了疫情期间交通源管制的减排效益，致使银川市疫情期间空气质量未有明显改善。

2)疫情期间全区及银川市环境空气质量呈现变差，分析原因，该期间主要是外地传输、NOx减少的“O3不利效应”等因素削弱了疫情期间交通源管制的减排效益。经模拟评估，人为减排使疫情期间PM2.5、PM10、平均质量浓度分别降低 2 μg/m3、5 μg/m3和 2 μg/m3，使O3平均质量浓度反升 3 μg/m3，对SO2和CO影响不大。

3)疫情期间银川市对道路交通的管制措施起到了较为显著的减排效果，从短期看，交通道路源管控是控制银川市秋冬季PM2.5、PM10、NO2浓度的有效途径之一。从长期看，一方面要加强区域间、城市间污染联防联控，另一方面是加强对本地臭氧与颗粒物协同影响等化学机制的研究，实现科学减排。