西青區(qū)2017—2019年環(huán)境空氣質(zhì)量特征分析

李鵬 邊瑋瓅 劉彬 李丹 畢溫凱

摘 要：目前，天津市西青區(qū)大氣污染防治進(jìn)入攻堅(jiān)期。因此，本文對(duì)西青區(qū)2017—2019年空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。結(jié)果表明，西青區(qū)空氣質(zhì)量有逐年向好的趨勢(shì)，但O3污染問(wèn)題日益突出;PM2.5占比有所下降，但它依舊是最主要的污染物;O3占比超過(guò)PM10和NO2，成為僅次于PM2.5的第二大污染物。O3各月濃度呈凸形分布，其他污染物濃度總體呈凹形分布。最值濃度基本分布在7—8月和12至次年1月。O3日變化為明顯的單峰結(jié)構(gòu)，其他污染物呈雙峰結(jié)構(gòu)。今后大氣防治重點(diǎn)應(yīng)從顆粒物的復(fù)合污染轉(zhuǎn)為顆粒物復(fù)合污染與臭氧污染協(xié)同治理，全年緊抓顆粒物污染防治，同時(shí)長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈地抓移動(dòng)源污染治理，并做好道路交通優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：空氣質(zhì)量;污染特征;西青區(qū)

中圖分類號(hào)：X51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）09-0134-03

Abstract： At present， the prevention and control of air pollution in Xiqing District of Tianjin has entered a critical period. Therefore， this paper analyzed the air quality automatic monitoring data of Xiqing District from 2017 to 2019. The results show that the air quality in Xiqing District has been improving year by year， but the problem of O3 pollution has become increasingly prominent; the proportion of PM2.5 has declined， but it is still the most important pollutant; the proportion of O3 exceeds PM10 and NO2， which has become the second largest pollutant after PM2.5. The monthly concentration of O3 presents a convex distribution， and the concentration of other pollutants generally presents a concave distribution. The maximum concentration is basically distributed from July to August and from December to January of the following year. The daily change of O3 has an obvious unimodal structure， and other pollutants have a bimodal structure. In the future， the focus of atmospheric prevention and control should be shifted from particulate compound pollution to the coordinated treatment of particulate compound pollution and ozone pollution， and the prevention and control of particulate matter pollution should be focused on throughout the year， at the same time， long-term and unremitting efforts have been made to control mobile source pollution， and to optimize road traffic.

Keywords： air quality;air pollution characterization;Xiqing District

環(huán)境空氣是指動(dòng)物、植物和建筑物所暴露的室外空氣，環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)是指依據(jù)環(huán)境空氣中主要污染物濃度的高低，定量描述空氣的污染程度，它與人體健康息息相關(guān)。當(dāng)前，我國(guó)空氣環(huán)境污染問(wèn)題比較嚴(yán)重，而京津冀地區(qū)是我國(guó)空氣污染最重的區(qū)域之一[1-4]，十分有必要開(kāi)展地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量特征研究。

西青區(qū)位于天津市西南部，地處華北平原東北部，地勢(shì)低平，平均海拔為2～5 m，河道溝渠縱橫，坑塘洼淀密布。其處于暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，干濕季節(jié)分明，冬、夏季長(zhǎng)，春、秋季短;春季干旱多風(fēng)，夏季濕熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷少雪。2018年末，全區(qū)常住人口為86.34萬(wàn)人，地區(qū)生產(chǎn)總值為986.64億元，其中，第一產(chǎn)業(yè)為11.10億元，第二產(chǎn)業(yè)為590.54億元，第三產(chǎn)業(yè)為385.00億元[5]。隨著藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的持續(xù)深入，西青區(qū)大氣污染防治進(jìn)入攻堅(jiān)期。為了解西青區(qū)近年來(lái)環(huán)境空氣污染變化趨勢(shì)及特征，現(xiàn)對(duì)西青區(qū)2017—2019年環(huán)境空氣質(zhì)量特征進(jìn)行分析，以期為西青區(qū)制定大氣防治措施提供科學(xué)依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)源及評(píng)價(jià)方法

1.1 數(shù)據(jù)源

研究數(shù)據(jù)來(lái)源于天津市環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)站辛老路點(diǎn)位，啟用于2016年10月12日，其位于西青區(qū)張家窩鎮(zhèn)人祥北里27號(hào)樓華旭小學(xué)5樓頂，距地面約15 m，周邊為居民區(qū)，無(wú)明顯污染源。

儀器運(yùn)行及數(shù)據(jù)質(zhì)控均按國(guó)家相關(guān)要求執(zhí)行。本研究采用TEOM 1405系列顆粒物監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)顆粒物（PM），質(zhì)量控制嚴(yán)格按照《環(huán)境空氣顆粒物（PM10和PM2.5）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行和質(zhì)控技術(shù)規(guī)范》（HJ 817—2018）要求進(jìn)行。同時(shí)，利用Thermo 42i系列氮氧化物分析儀、Thermo 43i系列二氧化硫分析儀、Thermo 48i系列一氧化碳分析儀分別監(jiān)測(cè)NOx、SO2、CO，儀器每天自動(dòng)校準(zhǔn)，按照《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物（SO2、NO2、O3、CO）連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行和質(zhì)控技術(shù)規(guī)范》（HJ 818—2018）要求進(jìn)行質(zhì)量控制。

1.2 評(píng)價(jià)方法

首先，采集樣品，對(duì)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095—2012）中規(guī)定的二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入顆粒物（PM10）、臭氧（O3）、一氧化碳（CO）、細(xì)顆粒物（PM2.5）6個(gè)基本項(xiàng)目進(jìn)行單項(xiàng)污染物濃度達(dá)標(biāo)評(píng)價(jià)。之后，依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ 663—2013）中的單項(xiàng)指數(shù)法和綜合指數(shù)法進(jìn)行綜合分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 年變化趨勢(shì)

2017—2019年，西青區(qū)空氣質(zhì)量狀況如表1所示?？諝赓|(zhì)量綜合指數(shù)逐年降低，表明空氣質(zhì)量有逐年向好的趨勢(shì);六項(xiàng)污染物中，O3濃度逐年上升，其他五項(xiàng)污染物濃度有逐年下降的趨勢(shì)，即西青區(qū)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)取得明顯成效，SO2濃度維持在較低水平，同時(shí)顆粒物濃度逐年降低，控制移動(dòng)源污染成效明顯，NO2濃度也逐漸下降，但是O3濃度有明顯上升，表明今后大氣污染防治重點(diǎn)應(yīng)從防治顆粒物復(fù)合污染轉(zhuǎn)為顆粒物復(fù)合污染治理與臭氧污染協(xié)同治理。

圖1中，雖然PM2.5占比有所下降，但依舊是占比最大的污染物，治理細(xì)顆粒污染仍然是大氣污染防治的重中之重;PM10占比維持在20%以上，揚(yáng)塵污染依舊突出;O3污染占比超過(guò)NO2，成為僅次于PM2.5的第二大污染物，夏季臭氧問(wèn)題逐漸突出，表明今后大氣污染防治中臭氧污染物的前體物防治刻不容緩;CO和SO2占比基本穩(wěn)定，表明燃燒源的影響穩(wěn)定存在，是一個(gè)不可忽略的重要方向。

2.2 月變化

圖2為西青區(qū)2017—2019年各月主要污染物濃度變化曲線，PM2.5、PM10、NO2、SO2和CO各月分布總體呈凹形分布，O3變化呈凸形分布。PM2.5和PM10濃度均為1月最高，分別超標(biāo)134%和58%;8月最低，PM2.5超標(biāo)5%，PM10濃度達(dá)標(biāo);NO2和SO2濃度均為7月最低，NO2濃度12月最高且超標(biāo)50%，SO2濃度1月最高且達(dá)標(biāo);CO濃度1月份最高且超標(biāo)8%，7—8月最低且達(dá)標(biāo);O3濃度6月最高且超標(biāo)32%，12月最低且達(dá)標(biāo)。PM2.5、PM10各月均超標(biāo)，NO2在10月至次年4月超標(biāo)，O3在5—9月超標(biāo)，即主要污染物月份相對(duì)集中，全年需要大力治理顆粒物污染，5—9月強(qiáng)化治理臭氧污染，秋冬季強(qiáng)化治理機(jī)動(dòng)車、燃燒源等。

2.3 日變化

圖3為西青區(qū)主要污染物濃度的日變化情況，PM2.5、PM10、NO2、SO2和CO濃度日變化呈雙峰結(jié)構(gòu)，第一高峰與上班高峰基本延后1 h，第二高峰與下班高峰基本吻合，但峰度明顯緩和。O3日變化為明顯的單峰結(jié)構(gòu)，15：00出現(xiàn)峰值，其中，10：00—18：00濃度明顯高于其他時(shí)段。研究表明，現(xiàn)階段還需要進(jìn)一步治理與上下班高峰期相關(guān)的污染，主要措施應(yīng)集中在道路揚(yáng)塵及機(jī)動(dòng)車管控，同時(shí)做好道路交通優(yōu)化。

3 結(jié)論

2017—2019年，西青區(qū)空氣質(zhì)量有逐年向好的趨勢(shì)，但O3污染問(wèn)題日益突出。PM2.5占比有所下降，但它依舊是最主要的污染物，O3占比超過(guò)PM10和NO2，成為僅次于PM2.5的第二大污染物。PM2.5、PM10、NO2、SO2和CO各月分布總體呈凹形分布，O3呈凸形分布。最值濃度基本分布在7—8月和12月至次年1月。O3日變化為明顯的單峰結(jié)構(gòu)，其他污染物呈雙峰結(jié)構(gòu)，第一高峰與上班高峰基本延后1 h，第二高峰與下班高峰基本吻合，但峰度明顯緩和。今后大氣防治重點(diǎn)應(yīng)從防治顆粒物的復(fù)合污染轉(zhuǎn)為顆粒物復(fù)合污染與臭氧污染協(xié)同治理，全年緊抓顆粒物污染防治，其中5—9月強(qiáng)化治理臭氧污染，秋冬季強(qiáng)化機(jī)動(dòng)車、燃燒源治理等，同時(shí)長(zhǎng)期堅(jiān)持不懈地抓移動(dòng)源污染治理，并做好道路交通優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

[1]王文興，柴發(fā)合，任陣海，等.新中國(guó)成立70年來(lái)我國(guó)大氣污染防治歷程、成就與經(jīng)驗(yàn)[J].環(huán)境科學(xué)研究，2019（10）：1621-1635.

[2]郝宏飛，楊婷，王自發(fā)，等.2013—2015年北京污染頻發(fā)期細(xì)顆粒物重污染成因與天氣形勢(shì)關(guān)系的研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2018（6）：2201-2213.

[3]徐虹，肖致美，陳魁，等.天津市2017年重污染過(guò)程二次無(wú)機(jī)化學(xué)污染特征分析[J].環(huán)境科學(xué)，2019（40）：2519-2525.

[4]程念亮，李云婷，張大偉，等.2014年10月北京市4次典型空氣重污染過(guò)程成因分析[J].環(huán)境科學(xué)研究，2015（2）：163-170.

[5]國(guó)家統(tǒng)計(jì)局天津調(diào)查總隊(duì).天津統(tǒng)計(jì)年鑒2019[M].北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2020：1-2.