2018～2019年中衛市城市空氣質量現狀分析

吳元雄，孟 杰

(1.中衛市生態環境監測站，寧夏 中衛 755000；2.中寧縣生態環境監測站，寧夏 中衛 755100)

0 引言

隨著社會的發展，大氣污染物對大氣環境、人體健康等的影響日益突出[1-3]。近年來，我國不斷加強大氣污染物對環境空氣質量影響的研究[4-11]，為我國大氣污染防治提供理論保障，環境空氣質量穩步改善。中衛市地處西北內陸，屬中溫干旱區，具有典型的大陸性氣候和沙漠氣候特點，春暖遲、夏熱短、秋涼早、冬寒長，西北風向為主，風大沙多，干旱少雨，年均氣溫9～10 ℃，年均降水量約330 mm。本文以2018年和2019年中衛市自動監測數據為基礎，對不同環境質量指標數據分析，反映中衛市城市環境質量現狀，造成污染的特征，為全面衡量中衛市大氣污染情況和治理提供理論支持。

1 數據采集

選取2018年和2019年中衛市3個環境空氣自動監測國控站點審核后的小時平均值及日均平均值，詳細分析了較完整的監測數據。中衛市共有3個監測站點(圖1)，分別為沙坡頭區消防站、環保局站、官橋站，分布較為合理，能夠真實統計中衛市城市空氣質量情況。

2 結果與討論

2.1 可吸入顆粒物(PM10)

經統計，中衛市2019年PM10平均濃度為82 μg/m3，與2018年(102 μg/m3)相比下降19.6%。由圖2可知，PM10高濃度主要集中在11～次年5月，主要原因是該時間段有冬季采暖期和沙塵天氣多發期共存，其中在11～次年3月，主要受冬季采暖影響，并且靜穩、逆溫、高濕等氣象因素多發，容易導致顆粒物集聚，濃度增大；4～5月為沙塵天氣多發期，導致PM10平均濃度升高，濃度最高。

2.2 細顆粒物(PM2.5)

由圖3可知，細顆粒物(PM2.5)在11～次年5月的月平均濃度均高于35 μg/m3，主要原因與可吸入顆粒物PM10相同。冬季取暖、靜穩逆溫高濕氣象天氣對PM2.5造成的影響比PM10的影響更大。主要原因是11～次年3月冬季取暖燃用的散煤排放出來主要以細顆粒物為主，靜穩逆溫、高濕天氣有利于含硝酸鹽、硫酸鹽等細小顆粒物的生成和二次轉化，加上外部輸入性影響，導致PM2.5/PM10大于0.7。每年3～5月，沙塵天氣頻發，導致中衛市PM2.5濃度處于高位。6～9月，植被蔥蘢，山地、田地綠化率高，對顆粒物阻擋、吸附能力強，環境容量大，顆粒物平均濃度明顯低于其它月份。

2.3 二氧化硫(SO2)

由圖4可知，二氧化硫(SO2)濃度呈現明顯U型規律性變化，10～次年3月濃度較高，4～9月濃度較低，主要原因是冬季氣溫低，城市采暖燃煤鍋爐和農村居民散煤取暖導致燃煤大量燃用，使得SO2排放量增加，濃度升高；隨溫度升高，燃煤消耗量減少，SO2排放量下降，濃度降低。

2.4 二氧化氮(NO2)

由圖5可知，二氧化氮(NO2)濃度呈現規律性變化，10～次年3月濃度較高，主要原因也是由于冬季氣溫低，城市采暖燃煤鍋爐和農村居民散煤取暖導致燃煤大量燃用，二氧化氮排放量增加，濃度升高。

2.5 一氧化碳(CO)

由圖6可知，一氧化碳(CO)呈現一定的規律性，10～次年3月濃度較高，較其它月份高20%～40%，主要原因是氣溫較低，城市采暖燃煤鍋爐和農村居民取暖，燃煤大量燃用及不完全燃燒導致一氧化碳濃度升高。

2.6 臭氧(O3)

2019年，中衛市臭氧(O3)日最大8小時的第90百分位數濃度為140 μg/m3，與去年同期(132 μg/m3)相比上升6.1%，與全國城市臭氧年度變化趨勢相同，呈倒U型變化。從圖7可知，中衛市臭氧(O3)污染時間集中在5～8月，且臭氧(O3)高值時段主要集中在下午1～7點。該時段太陽輻射強，溫度高，揮發性有機物揮發速率加快等因素，有利于氮氧化物和揮發性有機物發生大氣光化學反應，臭氧生成速度加快，致使臭氧濃度較高。

2.7 沙塵天氣影響

中衛市地處騰格里沙漠邊沿，沙塵天氣頻發，結合環境保護部(現生態環境部)《關于印發<受沙塵天氣過程影響城市空氣質量評價補充規定>的通知》(環辦監測[2016]120號)，2018年、2019年達到扣除標準要求的沙塵天氣天數分別達到80天和45天。從圖8可知，個別月份的沙塵天氣天數高達15～17天，主要集中在2～5月，以4月、5月最多，PM10小時濃度最高可達3 500 μg/m3以上，日均濃度可達790 μg/m3以上，PM2.5小時濃度最高可達550 μg/m3以上，日均濃度可達200 μg/m3以上。由圖9可知，沙塵天氣對顆粒物濃度影響非常大。不扣除沙塵影響，2018年和2019年PM10年均濃度分別為102 μg/m3和82 μg/m3；扣除沙塵后，PM10年均濃度分別為63 μg/m3和61 μg/m3，沙塵天氣對PM10年均濃度貢獻率分別達到38.2%和25.6%。同樣，沙塵天氣對2018年和2019年PM2.5年均濃度貢獻率分別達到20.0%和12.1%。沙塵天氣對PM10濃度的影響比對PM2.5濃度的影響大。2018年、2019年重度以上污染天數分別為18天、4天，全部來至于沙塵天氣，未發生人為因素導致的重度以上污染天氣。未達到沙塵扣除標準要求的浮塵、揚沙、弱沙塵暴等沙塵天氣數量較多，對中衛市顆粒物年均濃度影響也比較大。

剔除沙塵天氣影響，中衛市顆粒物年均濃度均達到《環境空氣質量標準》(GB3095—2012)二級標準限值要求，中衛市城市環境空氣質量達標。采用扣除沙塵天氣影響后的PM10、PM2.5質量濃度值作為評價中衛市環境質量狀況和大氣污染治理成效較為合理、客觀。

3 結論

(1)中衛市環境空氣質量受自然條件即沙塵天氣影響明顯，在很大程度上“靠天吃飯”，采用扣除沙塵天氣影響后的PM10、PM2.5質量濃度值作為評價中衛市環境質量狀況和大氣污染治理成效較為合理、客觀。

(2)11月～次年5月PM10、PM2.5平均濃度遠高于6～10月，主要原因是該時間段有冬季采暖期和沙塵天氣多發期共存。沙塵天氣對PM10濃度增加貢獻率比對PM2.5濃度增加貢獻率高，冬季取暖、靜穩逆溫高濕氣象天氣對PM2.5造成的影響比PM10的影響更大。

(3)二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)月平均濃度每年呈現明顯規律性變化，采暖期氣溫低，城市采暖燃煤鍋爐和農村居民散煤取暖導致燃煤大量燃用，使得SO2、NO2、CO排放量增加，濃度升高，且隨氣溫變化呈U型變化。臭氧(O3)與全國城市臭氧年度變化趨勢相同，污染時間集中在每年5～8月，氣溫高、日照充足，光照強度大，紫外線強，O3濃度較高。

(4)中衛市6～9月環境空氣質量好于其它月份，加大土地綠化改造力度，增加常年綠化植物面積，有利于減少沙塵、增加環境容量、改善環境空氣質量。