南京市環(huán)境空氣質量演變特征

劉軍 朱志鋒

摘要：《環(huán)境空氣質量標準》（GB3095-2012）頒布實施后，2013-2019年南京市空氣質量總體持續(xù)改善，優(yōu)良率持續(xù)上升，SO2、CO、PM2.5和PM10濃度持續(xù)大幅下降，說明工業(yè)污染減排、燃煤總量控制、揚塵管控和秸稈禁燒效果顯著。O3則持續(xù)上升，并成為影響空氣質量的主要因素，說明NOx、VOCs等O3前體物污染明顯加重，南京大氣污染類型從傳統(tǒng)煤煙型污染向煤煙型與氧化型污染共同主導的復合型污染轉變。

關鍵詞：環(huán)境空氣質量;AQI;演變特征

Abstract：After the promulgation and implementation of the “Environmental Air Quality Standard”（GB3095-2012） ， the air quality in Nanjing continued to improve from 2013 to 2019， the excellent rate continued to rise， and the concentration of SO2， CO， PM2.5 and PM10 continued to drop sharply， the results show that the reduction of industrial pollution， the control of total amount of coal， the control of dust emission and the ban of Straw burning are significant. O3 continued to rise and became a major factor affecting air quality， indicating a significant increase in O3 precursor pollution such as vehicle emissions and VOCs， the type of air pollution in Nanjing has changed from the traditional soot-type pollution to the combined pollution dominated by soot-type and oxidation-type pollution.

Key words： Ambient air quality;AQI;Evolution characteristics

近年來，我國空氣中SO2和顆粒物等污染防治工作取得積極進展，但在京津冀、長三角、珠三角為代表的經濟快速發(fā)展地區(qū)均出現了不同程度的區(qū)域性大氣復合污染問題[1]，以夏季臭氧（O3）污染最為突出。工業(yè)燃燒排放、生產工藝過程中產生的VOCs排放以及機動車等移動源污染是造成長三角區(qū)域夏季臭氧（O3）污染高發(fā)的主要原因[2]。

1 南京市空氣質量監(jiān)測網絡

《環(huán)境空氣質量標準》（GB3095-2012）頒布實施以來，南京市已建有包括國控和省控點、工業(yè)污染和交通污染監(jiān)控點、清潔對照點等各類環(huán)境空氣自動監(jiān)測站約30個（圖1），基本實現南京市域全覆蓋、多功能類別的環(huán)境空氣質量自動監(jiān)測網絡體系。各站點的監(jiān)測項目包括細顆粒物（PM2.5）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入顆粒物（PM10）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）。在城區(qū)和北部遠郊建設2個大氣多參數綜合觀測站，監(jiān)測項目除包括常規(guī)因子外，還包括揮發(fā)性有機化合物、非甲烷總烴、氣溶膠在線離子色譜、激光雷達等。

2 南京市環(huán)境空氣質量的演變特征

2.1 主要污染物濃度的年際變化

自2013年全面按照新標準監(jiān)測和評價以來，南京市除O3呈上升趨勢外，其余指標均有不同程度的下降（圖2）。PM2.5、PM10呈下降趨勢，2013～2014年由于青奧前場館建設等施工及道路運輸等揚塵污染，出現峰值后持續(xù)下降，近3年PM2.5走勢平穩(wěn)，處于瓶頸期。而O3呈持續(xù)上升趨勢，尤其是自2014年開始一直處于較高濃度水平，逐漸成為影響空氣質量的主要因素。SO2隨著污染減排等工作的推進，呈現明顯的下降趨勢，近兩年保持低位走勢并趨穩(wěn)。NO2下降幅度較小，變化比較平穩(wěn)，這與城市機動車保有量高速增長導致NO2排放增加，但是O3的生成消耗了部分NO2有關。CO濃度則呈階梯形下降趨勢，在2016年有所反彈后明顯下降并趨于平穩(wěn)。

2.2 AQI與首要污染物的變化

2013-2017年南京市空氣質量級別與空氣質量指數（AQI），總體呈現下降走勢（圖3），2014年后逐年下降并趨穩(wěn);空氣質量優(yōu)良率2014年最低，在2018年達到最高，近幾年南京市空氣質量得到明顯改善。

2013-2017年首要污染物的變化也十分顯著（圖4）。2013年、2014年首要污染物為PM2.5的天數超過180d，其后逐年快速減少，近3年維持在80d以下。與之相反，O3為首要污染物天數逐年上升，2016年后O3已取代PM2.5成為南京市首要污染物天數最多的指標，且最近幾年仍然保持上升趨勢，表明O3污染已經成為影響南京市空氣質量的主要污染物。PM10作為首要污染物出現的天數呈逐年遞減趨勢。NO2作為首要污染物天數在最近幾年有所增加，一方面是由于機動車保有量的增加，另外一方面是PM2.5的快速下降，凸出了秋冬季節(jié)NO2的貢獻。

3 典型污染物濃度比例關系的演變特征

3.1 PM2.5與PM10濃度比值的演變特征

PM2.5主要來源于燃煤等一次直接排放和二次反應生成，PM10則來源于各類粉塵和揚塵的排放。兩者濃度比值的變化在一定程度上可以反映來源的演變。對2013-2017年南京市年度及四個季節(jié)PM2.5/PM10進行分析，平均比值在0.52-0.59之間，2014年PM2.5/PM10的比值達到最大后，呈下降趨勢，表明隨著PM2.5污染的持續(xù)改善，揚塵等粗顆粒物污染源的貢獻相對突出。

從不同季節(jié)PM2.5/PM10平均比值來看，冬季>秋季>春季>夏季，與PM2.5污染水平的季節(jié)變化基本一致。這不僅與冬季PM2.5較高的濃度有關，也與冬季裸露土地凍結，揚塵貢獻較少有關。相反，夏季是PM2.5污染最輕的季節(jié)，而揚塵污染的季節(jié)變化相對較小，這使得夏季PM2.5/PM10的比值普遍低于其他季節(jié)。

3.2 SO2和NO2濃度比值的演變特征

SO2主要為源于燃煤排放，而NOx既有工業(yè)燃燒排放，也有機動車等移動污染源的排放。對2013-2017年南京市全年及四季SO2/NO2比值變化進行分析，總體呈現快速下降趨勢，降幅超過50%。說明南京及周邊區(qū)域的燃煤污染控制效果顯著，特別是SO2的減排效果較好，但Nox受到機動車保有量的快速增長等因素影響，下降幅度較小。

4 結論

（1）2013～2017年南京市空氣質量持續(xù)變好，優(yōu)良率持續(xù)上升，重污染天數持續(xù)減少。說明近年來開展的工業(yè)污染整治、建筑工地揚塵管控、秸稈禁燒等工作成效顯著。

（2）2013～2017年O3濃度呈持續(xù)上升趨勢，且近年來一直處于較高濃度水平，在2016年成為影響空氣質量評價的首要污染物。O3污染主要來源于VOCs、NOx等化學反應生成，所以要加強機動車尾氣污染和工業(yè)VOCs污染的協(xié)同治理。

參考文獻

[1]中國環(huán)境監(jiān)測總站.環(huán)境空氣質量監(jiān)測技術[M].北京：中國環(huán)境出版社，2013

[2]李浩，李莉，黃成，等.2013年夏季典型光化學污染過程中長三角典型城市O3來源識別[J].環(huán)境科學，2015，36（1）：1-10.

收稿日期：2020-04-17

作者簡介：劉軍（1979-），男，工程師，本科學歷，研究方向為環(huán)境空氣自動監(jiān)測和管理。