南平市2006～2010年空氣質量狀況及趨勢分析

方惠蘭

（福建省南平市環境監測站，福建 南平 353000）

1 引言

空氣污染是當前城市面臨的一個十分突出的環境問題，不僅受到城市居民的普遍關注，也是衡量城市可持續發展能力和宜居程度的重要指標［1］。在城市大氣環境質量日益惡化引起人們廣泛關注的背景下，1997年美國EPA首次公布了空氣質量日報規范，規定人口超過35萬人的城市地區應向公眾報告每日的空氣質量，開空氣質量日報制度之先河。我國于2000年前后開始建立空氣質量日報體系，并于2000年6月5日開始正式發布全國42個重點城市空氣日報，2001年增加至47個。中國環境監測總站匯總全國47個大城市的空氣質量日報數據并統一向社會發布，主要內容為空氣污染指數（API）、空氣質量級別和首要污染物，體系包括SO2、NO2和PM10［2］。

南平市位于福建省北部，武夷山脈東南側，閩江上游，俗稱閩北，約介于北緯26°30′～28°20′、東經117°00′～119°25′之間。東北與浙江省江山、龍泉、慶元等縣（市）相鄰，西北與江西省的資溪、鉛山、廣豐等縣接壤，東南與該省寧德市的古田、屏南縣交界，西南與該省三明市的泰寧、將樂、沙縣、尤溪等縣毗鄰。全區總面積26281 km2，是福建省面積最大的地級市。其空氣質量如何，與當地居民的生活與工作、和諧社會的構建、環境的可持續發展，息息相關。

2 研究方法

2.1 數據來源

二氧化硫、二氧化氮及可吸入顆粒物數據來源于2006～2010年南平市兩個大氣質量評價點、環境監測站及鋁廠大氣自動站的監測數據，大氣自動站對大氣進行24h連續監測，降塵數據為監測每月降塵監測數據，分析方法為重量法［3］。

2.2 評價標準

二氧化硫、二氧化氮及可吸入顆粒物濃度限值評價標準為GB3095－1996表1中的二級標準［4］，降塵評價標準采用福建省推薦值8t／km2·月。

2.3 數據分析

3 結果與分析

3.1 空氣質量年度變化

從表1可得，2006～2010年南平市API指數介于60～65之間，空氣質量屬于“良”水平，空氣質量優、良天數占97%以上，污染天數總體呈下降趨勢。2009年API指數最低為60，優、良天數為99.7%，輕微污染天數1d；2006及2007年API指數均為62，2006年輕微污染天數9d，為5年最高；2007年空氣質量為“優”的天數最高；2008年空氣質量為“優”的天數最低，API指數與2010年持平，為65；2010年輕微污染、輕度污染、超重度污染天數各為1d，分別出現在2010年3月21～23日，受北方沙塵暴天氣的影響，從3月21日起南平市可吸入顆粒物濃度值急劇上升，3月22日可吸入顆粒物日均濃度值為0.628mg／m3，創下了南平市空氣污染的最高濃度值。

表1 南平市2006～2010年城市API及空氣質量級別

3.2 大氣污染物監測結果

3.2.1 二氧化硫

表2與表3為南平市2006～2010年污染物濃度年均值及季度均值，5年日均濃度為0.048mg／m3；各年平均二氧化硫濃度范圍為0.037～0.055mg／m3，二氧化硫年均最低值出現在2006年，為0.037mg／m3，2009及2010年二氧化硫年均值持平，達到歷年來最大值，為0.055mg／m3；均達到二級標準；各季度平均值為0.038～0.061mg／m3，以第四季度二氧化硫濃度均值最高，第三季度最低，均達標。

3.2.2 二氧化氮

二氧化氮濃度范圍為0.008～0.101mg／m3，5年日均濃度為0.033mg／m3；各年平均二氧化氮濃度范圍為0.026～0.055mg／m3，2007與2010年二氧化氮濃度均值最低，為0.026mg／m3，2009年二氧化氮年均值最高；各年份二氧化氮年均值均達到二級標準；各季度平均值為0.027～0.039mg／m3，最大值出現在第四季度，最小值出現在第三季度，各季度均值均達到二級標準。

3.2.3 可吸入顆粒物

可吸入顆粒物濃度范圍為0.010～0.628mg／m3，5年日均濃度為0.072mg／m3，超標率為1.24%；各年平均可吸入顆粒物濃度范圍為0.063～0.076mg／m3，以2009年年均值最低，2006與2008年持平且最高；各年均值均達到二級標準；各季度平均值為0.061～0.081 mg／m3，與二氧化硫及二氧化氮相同，最大值出現在第四季度，最小值出現在第三季度，各季度均值均達到二級標準。

等差數列與等比數列的概念、相關性質、求和公式對應關系非常強，可一并復習，通過類比分析，學生印象可能會更深刻.對等差數列的相關知識點的復習，本文將通過問題引導學生思考，或思考其成因，或思考其應用注意點，或思考其關聯性等等，在保證問題有內涵的基礎上，力爭做到問題的新穎，以扣住學生思考.以下具體的課堂實踐，供讀者教學中參考、研討.

3.2.4 降塵

降塵量范圍0.77～9.28t／km2·月，超標率為1.7%，最大超標倍數為0.16倍；5年月均濃度為5.00t／km2·月；各年平均降塵濃度范圍4.04～5.70t／km2·月，以2006年降塵濃度值最低，而2007年最高；各季度平均降塵濃度范圍4.54～5.28t／km2·月，以第一季度最低，而第三季度最高，均達標。

表2 南平市2006～2010年污染物濃度年均值統計

表3 南平市2006～2010年污染物濃度季度均值統計

3.3 大氣環境質量現狀評價

3.3.1 污染負荷指數

式中:fi－污染物i的負荷指數；Pi－污染物i的分指數；P－空氣污染綜合指數；Ci－i種污染物年日均濃度，降塵為年月均值；Si－i種污染物的標準濃度。

2006～2010年影響南平市區大氣環境質量的首要污染物是二氧化硫，其次為可吸入顆粒物，而后是降塵、二氧化氮，污染負荷系數依次是31.28%、28.15%、24.44%、16.13%。其中，2006及2007年的首要污染物是可吸入顆粒物；二氧化硫負荷系數呈上升趨勢，僅在2009年略有下降后，2010年又上升，從2008年起二氧化硫成為影響南平市大氣環境的首要污染物（表4）。2006～2010年第一季度和第四季度的首要污染物為二氧化硫，第二季度與第三季度則為塵類，分別為可吸入顆粒物及降塵（表5）。

表4 南平市區5年大氣污染負荷統計

表5 南平市區5年各季大氣污染負荷統計

3.3.2 環境空氣質量分級

為了表示在各種污染物綜合作用下的環境空氣質量，將SO2、NO2、PM10、降塵4項按姚志麟教授的空氣質量指數評價模式進行評價，其分級標準見表6。

式中:I－空氣質量指數。

由表4及表5可得，2006～2010年由于二氧化硫、可吸入顆粒物的影響，南平市區大氣質量指數I＝0.72，按大氣質量指數分級標準，為“輕污染”，屬大氣質量標準水平。按年度質量指數由大到小的順序是2009＞2010＞2008＞2007＞2006；都為“輕污染”，處于大氣質量標準水平；按季度分析，大氣質量指數最高的是第四季度，其次是第一季度、第二季度、第三季度，都為“輕污染”，處于大氣質量標準水平。

表6 環境空氣質量分級標準

3.4 污染物變化趨勢

為衡量環境污染變化趨勢在統計上有無顯著性，本研究采用的是Daniel的趨勢檢驗，它使用了spearman的秩相關系數。統計檢驗用的秩相關系數按下式計算:

將秩相關系數rs的絕對值同spearman秩相關系數統計表中的臨界值Wp進行比較，若｜rs｜＞Wp則表明變化趨勢是有顯著意義，rs＜0表示為下降趨勢，rs＞0表示為上升趨勢。

2006～2009年南平市區大氣污染物二氧化硫日均濃度值呈明顯的上升趨勢，2009年與2010年濃度值持平，秩相關系數五年變化趨勢呈顯著上升；除2009年二氧化氮日均濃度值達到最大值外，其余4年二氧化氮日均濃度值基本持平，秩相關系數表明總體下降趨勢不顯著；可吸入顆粒物以2009年值最低，2006～2009年濃度值有所下降，但2010年較2009年有所上升，秩相關系數表明下降趨勢不顯著；降塵以2007年最高，2006年最低，總體上升趨勢不顯著，見圖1和表7。

圖1 污染物變化趨勢

表7 2006～2010年污染物變化趨勢

4 結論與討論

2006～2010年南平市API指數介于60～65之間，屬于空氣質量“良”水平，空氣質量優、良天數占97%以上，污染天數總體呈下降趨勢；污染物年均值均達到二級標準，二氧化硫、二氧化氮及可吸入顆粒物均以第四季度均值最高，第三季度最低；降塵以第三季度最高，第一季度最低；影響南平市區大氣環境質量的首要污染物是二氧化硫，且二氧化硫濃度值呈顯著上升，其次為塵類；五年平均大氣質量指數I＝0.72，按大氣質量指數分級標準，為“輕污染”，屬大氣質量標準水平，總體呈顯著上升趨勢。

“十一五”期間南平市經濟總量快速增長，2010年全市生產總值首次突破700億元大關，達到728.73億元，比增11.7%；全市財政總收入61.76億元，比增18.2%；全社會工業總產值848.86億元，比增22%，其中規模以上工業產值777.15億元，比增23.4%。南平市屬于工業城市，隨著工業的增長，用煤量從2006年的33186 .2t上升到2010年的36002 t，這導致南平的二氧化硫含量上升；南平市靜風頻率高達49%，春、冬兩季以靜止鋒、低壓和冷空氣系統影響為主的天氣居多，逆溫層常出現在低空，從而抑制了大氣污染物的擴散，導致空氣中的污染物濃度增大［5］，故冬季污染物濃度特高。同時隨著城市建設工程的開展，舊城改造、房地產開發、道路拓寬等施工工地遍布市區，部分工地防塵措施落實不到位等原因，極易造成揚塵污染，導致塵類濃度值較高，影響南平市區的空氣質量。

5 對策與建議

南平市二氧化硫含量與工業用煤量的增加有直接關系，因此改變能源結構、提高清潔能源的使用率有著重大的意義，今后，應該將節能和推廣能源效率放在首位，提高煤電轉換率，用潔凈技術代替落后的污染嚴重的傳統煤炭利用技術。同時應該強化城市管理，改善生活能源結構，加強城市環境基礎設施建設，提高綠化覆蓋率，定期噴灑城區路面，減少揚塵和建筑塵。

［1］于 群，楊 華.廣州市近年空氣質量現狀及趨勢分析［J］.中國環境監測，2010，26（4）:74～77.

［2］張正勇，劉 琳，楊 帆.基于空氣質量日報的烏魯木齊市空氣質量變化特征及成因分析［J］.安徽農業科學，2009，37（19）:9064 ～9065 .

［3］國家環境保護總局空氣和廢氣監測分析方法編委會.空氣和廢氣監測分析方法［M］.北京:中國環境科學出版社，2003:192～194.

［4］國家環境保護局、國家技術監督局.GB3095－1996環境空氣質量標準［S］.北京:國家環境保護局、國家技術監督局，1996.

［5］肖勇強.南平市酸雨現狀與發展趨勢［J］.福建環境，1993，10（1）:10～11.