2014-2020年渭南市霧霾發展狀況分析

李錦華 孫 萌 陳 緣 呂海波

（渭南師范學院 環境與生命科學學院 陜西渭南 714000）

霧霾作為一種不良天氣現象，其實并非工業現代化的獨有產物，古代早就出現了。甲骨卜辭里有“己酉卜，爭貞：風隹有霾”的記載[1]。隨著時代發展和科學進步，霧霾已有了清晰的定義，即空氣中的二氧化硫、氮氧化物、可吸入顆粒物等粒子與霧氣結合在了一起，致使大氣混濁、視野模糊并導致空氣質量惡化的大氣現象。

渭南市近年來霧霾天氣頻現，屬于中度污染和重度污染之間，對市民身體，交通和城市形象造成嚴重影響，治理霧霾迫在眉睫。此項目將通過對渭南市污染源污染物和霧霾污染物的相關分析，以渭南市近6年來的霧霾天氣變化情況和規律為依據，來判斷渭南市霧霾天氣的根本成因。渭南市霧霾天氣頻繁，并且持續時間長，濃度大。為了更好地改善霧霾污染，提高大氣環境質量，應加強霧霾特征及成因分析，為當前治理措施提供理論幫助，本文對渭南市空氣質量改善、市民健康以及城市建設具有重要意義。

一、研究區概況及數據來源

（一）研究區概況

渭南市位于東經108°50′-110°38′和北緯34°13′-35°52′之間，地處陜西省關中平原東部最寬闊地帶，是陜西的“東大門”，不僅是關中東部重要交通樞紐，而且還是我國的歷史文化名城?？偯娣e1.3萬平方公里，總人口554萬，是陜西省第二人口大市。現已成為陜西省和國家生產布局中初具規模的農業生產基地和能源重化工基地。渭南屬暖溫帶半濕潤半干旱季風氣候，四季分明，光照充足，雨量適宜。舒適的氣候使得渭南物產豐富，自然資源頗為豐饒。

（二）數據來源

本文所用到的2014年1月到2020年2月12日渭南市的所有污染物成分含量以及空氣質量指數等數據均來源于中國環境監測總站（http：//www.cnemc.cn）。

（三）利用excel 進行作圖分析。

二、研究結果

（一）年際分析

1.SO2、NO2及PM10 年均濃度變化趨勢（如圖1 所示）。

圖1 三種污染因子的年均濃度變化趨勢

通過對渭南市2014-2020年2月期間SO2、NO2及PM10的年均濃度進行分析[2]，由圖1變化趨勢發現，從2014-2020年，SO2和PM10的濃度呈下降趨勢，而NO2的濃度處于波動狀態，甚至有著上升的趨勢。

2.PM2.5 年濃度變化（如圖2 所示）

通過對渭南市2014-2020年2月的PM2.5年平均值進行的年際分析[3]，由圖可以看出其濃度雖呈現下降趨勢，但仍有波動，并且下降幅度不大。2015年出現一次小低谷，除2020年以外，最高值出現在2016年。由于2020年只有兩個多月的數據，并且這兩個月正是污染物濃度的高峰期，所以2020一列在本年際分析中不具有參考價值。從2014年至2019年整體來看，其濃度趨勢呈現樂觀形式。

圖2 PM2.5 濃度年度變化

（二）年內分析

1.SO2的濃度變化

每年中的月均濃度變化變化基本呈“U”形分布，1-4月SO2的月平均濃度逐漸下降，4-10月SO2的月平均濃度變化平穩，10-12月SO2的月平均濃度逐漸上升，其變化趨勢結果如圖3所示。

圖3 SO2 的濃度變化

2.NO2濃度變化

通過對渭南市2014-2020年的NO2年平均濃度進行分析發現，2014年到2017年呈上升趨勢，2017年到2020年呈下降趨勢。但每年中的月濃度變化呈先下降后上升的趨勢1-8月NO2的月平均濃度逐漸下降，8-12月NO2的月平均濃度逐漸上升，其變化趨勢結果如圖所示。

圖4 NO2 的濃度變化趨勢

3.PM10 濃度變化

通過對渭南市2014-2020年2月的PM10月平均濃度進行分析發現，2014-2020年間，PM10的年平均濃度是有所下降的，呈現著良好的發展趨勢，并且每年5月至9月末為濃度低谷區，其余月份的濃度相對較高，高峰期出現在1月和12月之間，全年整體呈現倒U形分布。

圖5 PM10 濃度變化趨勢

4.PM2.5 的年內變化特征及成因

如圖6，渭南市2014～2020年二月期間各年PM2.5平均值整體基本呈“U”形分布，對于其頻率的時間變化特征，存在明顯的季節變化特征[4]。據圖中變化規律發現11月中旬到次年3月中旬是一年中霧霾產生的高峰期。即在春冬季節，霧霾天氣出現的頻率較高，并且有達到重度污染，而在夏秋季節則霧霾天氣出現的情況較為良好。

圖6 PM2.2 濃度年內分析

5.霧霾天氣峰值區分析

通過對霧霾峰值的截取得到下圖，整體來看其中每年的嚴重霧霾天氣多在12月和1月區間，最高點多出現在陽歷跨年前后，此時人類社會活動頻繁，汽車等交通工具污染性氣體排放量大，處于靜穩天氣過程中，大氣擴散能力一般，雨水少，難以被沖散。

圖7 11 月中旬至次年3 月中旬PM2.5 變化趨勢

（三）疫情期間AQI 濃度變化特點

通過對1月24日至2月12日此時段三年來的AQI濃度數據的提取，繪制了如下圖表，由圖表可看出三年來的空氣情況正在逐年改善，但由于新冠病毒的出現，2020年1月24日至2月12日為疫情封閉期，相比前兩年的改善程度而言，2020年更加明顯。

圖8 疫情期間AQI 濃度變化趨勢

三、討論

通過對渭南市2014-2020年2月期間SO2、NO2、PM10及PM2.5的年均濃度進行年際分析，造成這一現狀的原因是市政府重視對燃煤用量的控制，實行煤改氣、煤改電，并且大力支持開發新能源，因而SO2濃度下降較快。另外，由于渭南市私家車大幅度增多，汽車尾氣排放量也迅速增大，致使NO2和PM10的濃度未顯著下降。

通過對2014-2020年七年來渭南市大氣中的SO2、NO2、PM10的濃度變化進行了年內分析。造成這一現狀的原因是[5]：（1）自然因素：渭南市常年盛行偏東北風，風力攜帶的顆粒物經過城區上空降落下來；由于渭南市地處關中盆地，秋冬季易形成大霧天氣，增大污染。所以冬季濃度較高，夏季濃度較低。（2）人為因素：工業固體廢物不能有效處理加重了城區上空污染程度，渭化工廠會向渭南市大氣中排放一定量的氮氧化物；過年期間汽車尾氣排放量較大，所以12月到次年1月NO2濃度較高。

通過對2018～2020年1.24-2.12期間，渭南市AQI的濃度變化分析，造成這一現狀的原因是：（1）受疫情影響，出行車輛、人數變少，汽車尾氣排放量減少。部分工廠不能正常運行，產生的污染物較少；（2）國家大力禁止燃放煙花爆竹，減少粉塵，環境得到改善；（3）政府更加重視大氣污染對環境的污染，開展了一系列保護環境的行動，情況逐漸好轉。

四、結論

研究發現2014-2020年SO2濃度有逐年下降趨勢，而NO2和PM10無明顯變化。年內的月均濃度變化變化基本呈“U”形分布，12月24日至1月12日為各參數峰值，空氣質量受季節影響較大。疫情控制期間AQI濃度降低，說明交通工具的尾氣排放，是造成霧霾的重要因素之一?？偟膩碚f，渭南市六年來總體霧霾天氣和污染情況有好轉趨勢。