2013-2018年京津冀地區環境空氣質量變化趨勢研究

郭鑫 李紅柳 楊崳鈜 楊陽 郭洋琳 唐麗麗 郭洪鵬

摘要：本文主要研究了2013-2018年京津冀地區環境空氣質量變化情況和存在的問題，進一步深入分析了區域內PM2.5、PM10、NO2和O3四種超標污染物的時空變化特征。研究結果表明：2013-2018年京津冀地區環境空氣質量雖大幅提高但仍超標嚴重，且O3濃度逐年增加。2018年SO2和CO濃度達到《環境空氣質量標準》（GB 3095-2015），PM2.5、PM10、NO2和O3濃度均未達標，分別超標0.57倍、0.42倍、0.21和0.08倍。區域內13個城市中2018年SO2濃度和CO濃度均達標，O3濃度均未達標，PM2.5濃度僅張家口市和承德市達標，PM10濃度僅張家口市達標，NO2濃度僅張家口市和衡水市和達標。

關鍵詞：京津冀;空氣質量;時空分布特征

中圖分類號：X831 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）12-0-04

Abstract：This paper mainly studies the changes and existing problems of ambient air quality in Beijing-Tianjin-Hebei region during 2013-2018，and further analyzes the temporal and spatial variation characteristics of four super-standard pollutants such as PM2.5， PM10， NO2 and O3. The results show that： During 2013-2018， although the ambient air quality in the Beijing-Tianjin-Hebei region has increased significantly， it still exceeds the standard and the O3 concentration increases year by year.The concentration of SO2 and CO reached the “Environmental Air Quality Standards” （GB 3095-2015） in 2018， and the concentrations of PM2.5， PM10， NO2 and O3 were not up to standard， exceeding 0.57 times， 0.42 times， 0.21 and 0.08 times respectively.In 20 cities in the region， the SO2 concentration and CO concentration reached the standard in 2018， and the O3 concentration did not reach the standard.The PM2.5 concentration was only reached in Zhangjiakou City and Chengde City.The PM10 concentration was only reached in Zhangjiakou City， and the NO2 concentration was only in Zhangjiakou City and Hengshui City have reached new environmental air quality standards.

Key words：Beijing-Tianjin-Hebei;Air quality ;Spatial and temporal distribution characterisitics

京津冀地區是我國的“首都經濟圈”，包括北京市、天津市以及河北省的11個地級市，總面積21.8萬平方公里[1]。京津冀協同發展是新時代我國三大發展戰略之一，而實現生態環境根本好轉是京津冀區域協同發展的重要戰略目標[2]。有研究表明，當前京津冀地區產業發展與環境保護之間存在失調的現象，要實現京津冀區域協同發展，區域內生態環境保護還需進一步提升[3，4]。自實施《環境空氣質量標準》以來，與2013年相比京津冀地區環境空氣質量有所好轉，但仍不樂觀。本文主要選取SO2、NO2、PM2.5、PM10、CO和O3六種污染物，分析2013- 2018年京津冀地區環境空氣質量變化情況及存在的問題，旨在研究2013-2018年京津冀地區空氣質量超標污染物的時空分布特征，以期為京津冀地區大氣污染治理工作提供參考依據。

1 數據來源與技術方法

1.1 數據來源

北京市、天津市及河北省11個地級市六項主要污染物年均濃度來源于各省（市）對應年份的《生態環境狀況公報》。2018全國六項主要污染物年均濃度來源于《2018年中國生態環境狀況公報》。京津冀地區各年份六項主要污染物濃度取13個城市濃度年均值，2013年至2018年《中國生態環境狀況公報》中僅2016年和2017年列出了京津冀地區六項污染物濃度年均值，所列結果與本文計算的2016年和2017年結果一致。

1.2 技術方法

北京、天津及河北省11個地級市行政區矢量數據基于谷歌影像通過Arcgis 10.2矢量化獲得，2013年和2018年京津冀地區13個城市四種超標污染物空間分析通過Arcgis 10.2實現。所有圖片均在Arcgis 10.2和OriginLab 8中進行繪制成圖，并在CorelDRAW 12中進一步美化處理。

2 結果與分析

2.1 環境空氣質量大幅提高

自實施《環境空氣質量標準》以來，與2013年相比，2018年京津冀地區六種主要污染物中，除O3濃度201μg/m?，較2013年增長7.1%之外，其余5項種濃度均顯著降低，如圖1所示。2018年PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO濃度分別為55μg/m?、100μg/m?、19μg/m?、43μg/m?和2.2mg/m?，較2013年分別下降48.11%、44.8%、72.5%、17.3%和46.3%。

2.2 環境空氣質量仍超標嚴重

為清新空氣、凈化藍天，從2010年起，京津冀地區分別出臺了《北京市2013年-2017年清潔空氣行動計劃》《天津市清新空氣行動方案》和《河北省大氣污染防治行動計劃實施方案》，聯合成立了京津冀及周邊地區大氣污染防治協作小組，共同簽署了《京津冀區域環境保護率率先突破合作框架協議》。雖以前所未有的工作力度共同推進環境空氣質量改善措施實施，但由于大氣環境質量影響因素十分復雜，環境空氣質量雖總體呈改善趨勢但仍不樂觀。自實施大氣污染防治行動計劃以來，京津冀地區環境空氣中主要污染物濃度仍較高，超過《環境空氣質量標準》（GB 3095-2015）。如圖2所示，2018年，僅SO2和CO濃度達到《環境空氣質量標準》（GB 3095-2015），PM2.5、PM10、NO2和O3濃度均超標，分別超標0.57倍、0.42倍、0.21和0.08倍。2018年，PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO和O3濃度與全國平均濃度相比，分別超出41%、40.9%、35.7%、48.3%、46.7和28.5%。

從圖1和圖2能明顯看出，2013-2018年期間，PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO濃度整體均呈逐年下降趨勢，O3濃度除2014年有所下降之外其他年份均呈增長趨勢。

2.3 京津冀地區四種超標污染物時空間分布特征分析

2.3.1 京津冀地區PM2.5濃度空間分布特征分析

如圖3所示，2013年京津冀地區13個城市中PM2.5濃度均未達到《環境空氣質量標準》（GB 3095-2015）35μg/m?，2018年13個城市PM2.5濃度均明顯下降，且張家口市和承德市PM2.5濃度達標。

2.3.2 京津冀地區PM10濃度空間分布特征分析

如圖4所示，2013年京津冀地區13個城市中PM10濃度均未達到《環境空氣質量標準》（GB 3095-2015）70μg/m?，2018年13個城市PM10濃度明顯下降，且張家口市PM10濃度達標。

從圖3和圖4能明顯看出，2018年張家口市PM2.5和PM10濃度均達標。

2.3.3 京津冀地區O3濃度空間分布特征分析

如圖5所示，與2013年相比，2018年京津冀地區13個城市中O3濃度均明顯增加。從圖5能明顯看出2013年天津市和廊坊市O3濃度未超過《環境空氣質量標準》（GB 3095-2015）160μg/m?，但2018年13個城市均超標。從圖4能看出，O3濃度超過200μg/m?的城市2013年僅保定市一個城市，2018年除保定市外，增添了天津市、滄州市、石家莊市、邢臺市和邯鄲市，達到六個城市。

2.3.4 京津冀地區NO2濃度空間分布特征分析

如圖6所示，2013年京津冀地區13個城市NO2濃度均未達到《環境空氣質量標準》（GB 3095-2015）40μg/m3。2018年各城市NO2濃度均顯著降低，其中張家口市和衡水市NO2濃度達標，其余城市除唐山市NO2濃度超過50μg/m3之外，剩余城市NO2濃度介于31-50μg/m3之間。

3 結論

本文主要研究了2013-2018年京津冀地區環境空氣質量變化情況和存在的問題，深入分析了四種超標污染物時空變化特征，主要得出以下2條結論：

（1）2013-2018年京津冀地區環境空氣質量大幅提高但仍超標嚴重，且O3濃度逐年增加，2018年SO2和CO濃度達到《環境空氣質量標準》（GB 3095-2015），PM2.5、PM10、NO2和O3濃度均未達標，分別超標0.57倍、0.42倍、0.21和0.08倍。

（2）2018年京津冀地區13個城市中SO2濃度和CO濃度均達標，O3濃度均未達標，PM2.5濃度僅張家口市和承德市達標，PM10濃度僅張家口市達標，NO2濃度僅張家口市和衡水市和達標。

參考文獻

[1]劉婕，呂祎然，郝舒欣，等.2018年京津冀地區PM2.5濃度的時空分布特征[J].實用心腦肺血管病雜志，2019，27（6）：11-16.

[2]吳妍.京津冀協同發展視角下PM2.5治理及其對經濟影響的研究[D].北京：對外經濟貿易大學，2017.

[3]屠鳳娜，王麗.推進京津冀產業與環境協調發展的對策建議[J].中國集體經濟，2019（27）：5-6.

[4]龔軼，王崢，高菲，等.協同創新、區域差異與現代化經濟體系布局——以京津冀為例[J].城市發展研究，2019，26（8）：71-77.

收稿日期：2019-09-24

作者簡介：郭鑫（1991-），男，碩士研究生學歷，研究方向為環境管理與可持續發展。