福清市“十三五”期間城市環境空氣質量狀況分析

林利強 福州市福清市環境監測站

福清位于福建省東南沿海，東與平潭縣隔海相望，西南與莆田縣毗鄰，南臨興化灣，北部、東北、西北分別與閩侯縣、長樂市、永泰縣接壤。隨著福清經濟發展浪潮的高漲，大氣環境保護所面臨的壓力日益增大。要避免大氣污染進一步發展成為福清市突出的環境問題，必須先行一步采取針對性的有效控制措施，而掌握全市空氣污染特征及其變化原因是其中關鍵的基礎工作。

一、引言

“十三五”期間，我國實施了新的《環境空氣質量標準》（GB3095-2012），新的標準增加了PM2.5、臭氧等評價指標。本文以2016年-2020年期間福清市環境空氣自動監測的數據為基礎，分析空氣福清市環境空氣主要污染物特征及其變化特征，并根據國家標準：《環境空氣質量標準》（GB3095-2012），得到綜合污染指數的變化特征，探討影響空氣質量的重要因素，為改善福清城市環境空氣質量提供依據。

二、研究方法

（一）數據來源

本次研究采用2016～2020年間福清市城區2個環境空氣自動監測站定點監測數據，2個站點同時段污染物平均值即為福清市該時段污染物水平。所用數據來自福建省空氣質量智慧綜合平臺。

（二）評價標準

根據福清市空氣質量功能區劃，城區為二類區，污染物評價標準采用《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）及其修改單中的二級標準。

（三）評價項目及評價濃度

采用《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）中規定的6個基本項目：二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入顆粒物（PM10）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）、細顆粒物（PM2.5）。其中SO2、NO2、PM10、PM2.5的評價濃度為評價時段內日均濃度的平均值，O3的評價濃度為評價時段內日最大8小時平均值的第90百分位數，CO的評價濃度為評價時段內日均濃度的第95百分位數。

（四）評價方法

采用空氣質量綜合指數評價城市環境空氣質量，綜合指數越大表明城市空氣污染程度越重。單項質量指數、綜合指數、首要污染物等具體計算方法詳見《城市環境空氣質量排放技術規定》（環境監測【2018】19號）。

三、結果與分析

（一）“十三五”期間福清市環境空氣質量總體狀況

監測數據表明（表1），2016-2020年福清市環境空氣總量總體較好，年度達標天數比例均在98%以上，其中2016年福清市城市空氣環境質量達標天數比例達100%。

表1 “十三五”期間福清市城區環境空氣質量指標統計表

（二）“十三五”期間環境空氣質量年度變化趨勢

綜合指數反映了空氣污染程度，綜合指數越大，環境空氣質量越差。監測結果表明（圖1），2016-2020年福清市城市環境空氣質量綜合指數范圍為2.59～2.84,2016年至2019年，綜合指數有逐漸增大趨勢，2019年綜合指數最大，而2020年綜合指數急速下降。因此，五年間福清市城市環境空氣質量呈現先變差后好轉的趨勢。

（三）環境空氣質量福州地區比較

根據福建省生態環境廳網站發布的環境空氣統計數據，2019年和2020年福清市城市環境空氣綜合指數位于福州地區第4位，處于中等水平（圖2、圖3）

（四）“十三五”期間環境空氣污染特征分析

2016-2020年各年度6項污染物質量指數計算見表2。由表2可知，各年度6項單項質量指數中，臭氧指數均為最大，所以“十三五”期間福清市城市環境空氣首要污染物為臭氧。

表2 2016-2020年各年度6項污染物質量指數

2016-2020年各年6項污染物污染占比情況統計見表3.由表3可知，各污染指標對綜合指數貢獻大小不同，其中臭氧最大，五年平均貢獻29.2%，PM10、PM2.5和NO2平均貢獻20%左右，CO平均貢獻9%左右，SO2污染貢獻最小。

表3 2016-2020年各年6項污染物污染占比情況

因此，“十三五”期間福清市環境空氣以臭氧、顆粒物和二氧化氮為特征的復合型大氣污染類型，其中臭氧污染最為突出。

（五）福清市臭氧污染特征分析

自《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）實施以來，臭氧已成為影響我國環境空氣質量最為突出的污染因子。前面的分析表明，“十三五”期間的福清環境空氣也不例外，臭氧為首要污染物。

1.臭氧月變化趨勢

由圖4可知，一年中福清市臭氧濃度月變化基本呈現“M”形，上半年形成第一個高峰，一般在4至5月，有時也提前至3月；下半年形成第二個高峰，一般在9月至10月。

2.臭氧小時變化特征

本次研究對2018-2020年各年臭氧濃度最大值日24小時臭氧濃度變化趨勢進行分析（圖5）。分析結果表明，一天中，日出前臭氧濃度達到一天中的低值。上午6、7點開始，臭氧濃度逐步升高，在11點-18點間達到峰值高位，之后又緩慢下降。

四、結論和建議

本文通過對“十三五”期間福清市城區空氣污染物數據統計和分析，探索福清市環境空氣主要污染物特征及其變化特征，得到的結論和主要建議措施如下：

1.“十三五”期間，福清市環境空氣質量總體較好，2019年和2020年在福州地區排名第四，呈現先變差后好轉的變化趨勢。“十三五”期間，福清市大力開展空氣質量提升工作和大氣污染防治工作，推進大氣污染精準治理，開展揮發性有機物整治，推進燃煤鍋爐超低排放改造。

2.“十三五”期間，福清市環境空氣是以臭氧、顆粒物和二氧化氮為特征的復合型大氣污染類型。今后要深入打好大氣污染防治攻堅戰，要圍繞顆粒物，氮氧化物，揮發性有機物和臭氧協同治理，抓好重點行業超低排放改造，揮發性有機物治理，揚塵管控等整治工作。

3.“十三五”期間，福清市環境空氣首要污染為臭氧。一年中，福清市臭氧濃度呈現“M”型月變化特征，上半年4至5和下半年9至10月分別出現高峰值。臭氧濃度24小時呈現峰谷變化特征說明臭氧濃度的日變化與太陽輻射密切相關，白天濃度高，夜間濃度低。臭氧主要由揮發性有機物和氮氧化物經化學反應生成的。要降低環境空氣中臭氧濃度，必須從控制NOX和VOC排放著手。城市中NOX大部分來源于礦物燃料的燃燒，另外機動車尾氣排放也NOX污染的主要來源。揮發性有機物來源比較復雜，從涂料，燃油到生活常用發膠等。凡是使用溶劑的地方都會產生這種污染物，因此應加大宣傳力度，同時加強化工工業及加油站等源強排放的控制。為了控制臭氧污染，需要控制其前體物氮氧化物和揮發性有機物的排放，但由于臭氧體物既通過光化學反應生成臭氧，又通過和臭氧的反應消耗臭氧，前體的濃度與臭氧的濃度存在復雜的非線性關系，這一關系，由每個城市所處的地理環境和污染排放狀況決定。