萬州區環境空氣質量變化趨勢與影響因素分析

周薇

（重慶市萬州區環境監測站 重慶萬州 404000）

萬州區環境空氣質量變化趨勢與影響因素分析

周薇

（重慶市萬州區環境監測站 重慶萬州 404000）

利用萬州區環境空氣質量定點監測資料，研究了萬州區2001～2009年環境空氣質量的變化趨勢及其影響因素。結果表明,從年際變化看可吸入顆粒物、二氧化硫有顯著下降趨勢;二氧化氮有下降趨勢,但不顯著。空氣污染源增加的壓力與環境空氣保護措施的相互作用是驅動萬州區環境空氣質量近十年變化的主要因素。城建施工、重點污染源的整治、能源結構調整、機動車尾氣排放是影響萬州區環境空氣質量變化的主要因素。

環境空氣質量；趨勢分析；影響因素

近年來，工業發展水平迅猛提高，環境污染物的排放量不斷增加，空氣污染問題日趨嚴重。空氣污染危害人類健康，影響植物生長，降低能見度，給城市居民的生活帶來嚴重的不利影響。

萬州區位于重慶市東部，地處三峽庫區腹心，長江中上游結合部；城區面積45km2，城市人口56萬人。該區域屬亞熱帶濕潤季風氣候區，其主要氣候特征是：冬暖春早、夏季多伏旱、秋末初冬多綿雨。年平均氣溫18.0℃，年平均日照時數1258.3h，年平均降水量1229.2mm，年平均相對濕度81%，年平均風速0.7m/s。

本文利用萬州區環境空氣質量定點監測資料，探討城市發展過程中空氣質量變化趨勢，并對這種變化的主要影響因素進行了初步的探索分析，為萬州區空氣污染控制提供科學依據。

1 研究方法

1.1 監測點位

萬州城區共設置三個監測點：高筍塘、百安壩和周家壩。三個監測點連線的走向與本地區常年主導風向基本一致。

1.2 數據來源

本文采用的是2001～2009年萬州區環境監測站長期定點監測的數據,以二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）和可吸入顆粒物（PM10）主要項目的各定點之均值進行年際和年內污染分析，通過類比分析和關聯分析等方法探討空氣污染的趨勢和原因。

1.3 分析方法

采用Daniel的趨勢檢驗的Spearman秩相關系數法來分析萬州區空氣污染物及空氣污染綜合指數的變化趨勢和其統計學顯著特征。秩相關系數按下式計算：

式中：rs為秩相關系數；n為時間周期數；Xi為年均值從小到大排列的序數;Yi為年先后排列序數。

rs值的正負分別表示污染的增長和下降，其絕對值的大小表示變化的強度。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。如果|rs|≥Wp，則表明變化趨勢有顯著意義。

根據萬州區空氣污染物濃度總體變化態勢,本文用Daniel趨勢分別檢驗分析各污染物九年的總體變化趨勢。

2 結果

2.1 環境空氣年際變化

2.1.1 二氧化硫

2001～2009年環境空氣中的二氧化硫年均濃度值從0.067 mg/g3下降至0.017mg/g3，除2001年年均值超過國家空氣質量二級標準，其余年份均達到國家空氣質量二級標準。二氧化硫年均濃度在 2001～2003年降幅較大，2004年和2007年有所上升。Daniel趨勢檢驗表明，2001～2009年萬州城區空氣中二氧化硫年均濃度有顯著下降趨勢。

2.1.2 二氧化氮

2001～2009年環境空氣中的二氧化氮年均濃度值在0.027 mg/g3～0.013mg/g3之間，均達到國家空氣質量一級標準。9年間二氧化氮年均濃度呈波浪型起伏。Daniel趨勢檢驗表明，2001～2009年萬州城區空氣中二氧化氮年均濃度有不顯著下降趨勢。

圖1 2001～2009年萬州區環境空氣監測結果變化趨勢圖

2.1.3 可吸入顆粒物

2001～2009年萬州城區空氣中可吸入顆粒物年均濃度在0.090mg/g3～0.137mg/g3之間。2001～2004年均濃度起伏波動，2005年之后濃度基本無變化。Daniel趨勢檢驗表明，2001～2009年萬州城區空氣中可吸入顆粒物年均濃度有顯著下降趨勢。

表1 空氣各指標Daniel趨勢檢驗分析

3 污染特征及影響因素

3.1 污染特征

年平均綜合污染指數變化是反映大氣污染及空氣質量總體特征的一個重要指標。從圖1可以看出：在2001～2009年間,萬州區綜合污染指數年平均值在1.61～2.90之間，2001～2009年萬州城區空氣中綜合污染指數波動較大，Daniel趨勢檢驗表明，2001～2009年萬州城區綜合污染指數呈顯著下降趨勢，說明萬州城區環境空氣質量有所改善。

根據萬州區2001～2009年空氣污染指數和污染負荷計算結果，可吸入顆粒物污染負荷比為58.5%，是空氣中的首要污染物，表明萬州區空氣污染以塵污染為主。可吸入顆粒物污染主要是地面揚塵、工業排放、燃煤、二次轉化和生物質燃燒共同作用的結果。其中地面揚塵的貢獻最為顯著，主要是由于建筑工地、市政施工、裸露土地和道路揚塵造成的。

圖2 2001～2009年萬州區綜合污染指數變化圖

二氧化硫污染負荷比為25.9%，萬州區二氧化硫的污染負荷呈現下降趨勢。近十年來，萬州區通過一系列的工廠搬遷和工業的重新布局，城區內的工業企業數量逐漸減少。同時加大了對工業燃料的使用要求，逐步降低了燃煤比率，提高燃油和燃氣比率，因此二氧化硫產生量下降比較明顯。

二氧化氮污染負荷比為15.6%，近幾年二氧化氮的污染負荷比呈現上升趨勢，主要是萬州區機動車保有量不斷增加。可以預見，隨著居民生活水平的提高，城區內的機動車量特別是汽車量將進一步增加，如果繼續以汽油為主要燃料的話，城區氮氧化物污染負荷將進一步增大。

圖3 萬州區污染物污染負荷比例圖

3.2 影響因素

3.2.1 城建施工

萬州區作為三峽移民人口最多的城市，近年來城市建設力度加大，由移民遷建施工、房屋拆遷、土地整治、道路市政施工等帶來的揚塵污染問題十分突出，已成為影響城區大氣環境質量的首要因素。如2001年大量修建移民新區，開展濱江環湖路建設。近年來道路整治工程和城區周邊工業園區的建設，使工地產生的揚塵居高不下。

3.2.2 重點污染源的整治

近十年來萬州區加快推進新型工業化進程，實施減排政策、重點污染源整治、清潔能源推廣等一系列措施，對污染排放超標的企業強制實行清潔生產審核，對污染大的企業實行限期搬遷等綜合整治措施，對減輕萬州區空氣污染起了一定作用。實施重點節能減排和重點污染源綜合整治工作已取得初步成效,這些措施是驅動萬州區環境空氣質量好轉的因素之一。

3.2.3 能源結構的調整

在有組織排放中，90%的二氧化硫和80%的顆粒物由燃煤排放。2003年以來萬州區大力開展“藍天行動”，加快了清潔能源替代，積極推動城市能源結構調整，大力推進工業園區集中供熱。目前燃煤占全區能源的比例已經低于35%，清潔能源的大力推廣，使得燃燒釋放的污染物濃度大大降低。

3.2.4 機動車尾氣

隨著經濟的發展好人民生活水平的提高，機動車保有量不斷增加。2009年萬州區民用汽車保有量達到37770輛，比2008年增長29.1%，汽車尾氣排放持續增長。加上市區內坡多路窄，部分地段大面積施工與車輛改道，易引起局部交通不暢、機動車尾氣排放也有所增加，導致二氧化氮濃度近幾年來持續上升。

4 結語

4.1 近十年來，萬州區社會環境空氣質量有所改善,特別是“十一五”實施了節能減排和重點源綜合整治等措施以來,萬州區的環境空氣質量逐漸好轉。環境空氣中可吸入顆粒物從2005年起出現了下降趨勢。二氧化硫呈明顯下降趨勢,二氧化氮污染程度不高,但近三年來呈上升趨勢。

4.2 萬州區環境空氣中的首要污染物是可吸入顆粒物，其次是二氧化硫。二氧化氮污染近幾年呈現上升趨勢。

4.3 空氣污染源增加的壓力與環境空氣保護措施的相互作用是驅動萬州區環境空氣質量近十年變化的主要因素。城建施工、重點污染源的整治、能源結構調整、機動車尾氣排放是萬州區環境空氣質量變化的主要影響因素。

[1]唐燕秋,陳佳,熊強,張可.重慶市多年空氣污染指數分析及大氣污染控制對策[J].四川環境,2005,24(6)∶80-98.

[2]楊志,陳靜,李軍,等.武昌區環境空氣質量變化趨勢及治理對策[J].環境科學與管理,2010,35(3)∶35-37.