2020年昆明市環境空氣質量及分析

＊陳瑞娟 李明 馮暉 顏翔 張國涵

（1.云南省生態環境廳駐昆明市生態環境監測站 云南 650028 2.云南省輻射環境監督站 云南 650028）

引言

中國是世界上大氣污染最為嚴重的國家之一，隨著社會的發展，工業的崛起，城市化進程的加快，大氣污染日益嚴重，空氣質量問題日益突出，霧霾、揚塵、酸雨等天氣現象日益頻發[1]。空氣中主要污染物SO2會形成酸雨破壞植被、腐蝕建筑物、危害人類及動物健康[2]，PM10的吸入會引發呼吸道感染，誘發心腦血管疾病；PM2.5容易與空氣中其它物質結合，健康危害更大[3]，環境空氣質量嚴重影響著人類生活與健康。隨著社會的進步和發展，人們早已不再是對物質生活方面的單一的追求，而是變得多元化。現在，人們對生活區域的生態環境質量要求越來越高，對環境空氣質量越來越關注。昆明，天氣常如二三月，花枝不斷四時春，素有“春城”和“花都”的美譽。這座以旅游、花卉為主要支柱產業的美麗城市，高原明珠滇池、斗南花市、四季如春的宜人氣候都是它的亮點之一。我們需要時刻關注著美麗春城的環境質量，努力把春城建設的更美，營造更好的生活環境，實現生態環境可持續發展。

1.數據來源

2020年昆明市主城區國控點，監測點位有呈貢新區、龍泉鎮、東風東路、碧雞廣場、金鼎山、官渡區博物館，共計6個監測點，每日對主要污染物二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）、可吸入顆粒物（PM10）、細顆粒物（PM2.5）監測。參照標準《環境空氣質量指數(AQI)技術規定（試行）》（HJ 663-2012）[4]、《環境空氣質量評價技術規范（試行）》（HJ 663-2013）[5]、《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）[6]監測結果進行分析和評價。

2.結果與分析

(1)2020年昆明市環境空氣質量狀況

2020年有效監測366天（d），環境空氣質量日均值優良達標率100.0%。其中，優203天，占55.5%；良163天，占44.5%。

6個國控點進行單點空氣質量評價，環境空氣質量日均值優良率為99.2%～100.0%，見表1。

表1 監測點空氣質量優良率統計

AQI大于50時，IAQI最大的污染物為首要污染物，IAQI大于100的污染物為超標污染物。各監測點首要污染物、超標污染物情況見圖1。50＜AQI≤100，首要污染物主要為O3和PM10，偶爾出現為PM2.5。監測點有4天出現輕度污染，4天內6個監測點共出現8次超標污染物，超標污染物為O3、PM10，具體為3月31日呈貢新區和龍泉鎮監測點O3超標；5月16日、7月28日龍泉鎮和東風東路監測點O3超標；8月26日呈貢新區監測點O3超標；11月13日碧雞廣場監測點PM10超標。

圖1 首要污染物、超標污染物情況

(2)主要污染物情況

參照國家標準《環境空氣質量標準》（GB3095-2012），6個國控監測點主要污染物SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5年平均濃度值均達到二級標準要求，見表2。

表2 主要污染物年均值評價

監測期間，6個監測點共出現8次超標污染物，金鼎山和官渡區博物館監測點無超標情況。金鼎山SO2的最高濃度值為72μg/m3，明顯高于其它5個監測點；NO2、CO和PM2.5的濃度范圍6個監測點基本一樣，無明顯差別；6個監測點O3最高濃度值均在標準限值160μg/m3左右，其中呈貢新區最高，超出標準限值，達182μg/m3；碧雞廣場、金鼎山、官渡區博物館3個監測點的PM10最高濃度值相對高于呈貢新區、龍泉鎮、東風東路，其中碧雞廣場最高濃度值達155μg/m3，超出150μg/m3標準限值。

(3)環境質量變化特征

①環境質量年變化

2020年與2019年相比較，6個監測點AQI均有不同程度的下降，說明2020年環境空氣質量相比2019年環境空氣質量呈變好趨勢。

圖2 2019年與2020年AQI對比

②環境質量月變化

2020年各監測點月均AQI、主要污染物月均濃度值進行分析比較。AQI、主要污染物濃度6～10月期間明顯偏低，昆明市環境空氣質量呈夏、秋兩季較好，冬、春兩季相對較差特征。昆明市雨季多雨，根據全年降水量在時間分布上，將其明顯的分為干、濕兩季。每年5～10月為昆明市雨季，雨季期間降水量占全年總降水量的85%左右，而11月至次年4月為昆明市干季，降水量僅占全年降水量的15%左右。夏、秋兩季為昆明市雨季，降水量比較大，加上擴散條件較好，因此污染物濃度均明顯下降。冬、春兩季為昆明市干季，降水量比較少，加上晝夜溫差較大，容易形成逆溫或是出現大霧天氣等，不利于污染物的擴散，尤其是春季容易出現倒春寒，風大容易加重地面二次揚塵污染，因此污染物濃度均相對偏高。

圖3 各監測點月均AQI變化

③環境質量周變化

每周工作、生活的周期性會造成污染物濃度出現周末效應[7]，2020年周內各天的AQI平均值見圖4，除了星期日AQI相對略微偏低，周一至周六無明顯差異。表明昆明市區AQI周末效應不明顯。

圖4 監測點AQI周變化

(4)污染物相關性分析

運用Pearson相關系數法對六種主要污染物進行相關性分析。由表5可知，SO2與PM2.5顯著性正相關，NO2與CO、PM10顯著性正相關，與O3顯著性負相關，CO與O3顯著性負相關。同時，O3與SO2、PM10、PM2.5也呈負相關，相關性系數分別為-0.707、-0.683、-0.683，相關性較高；PM2.5與PM10呈正相關，相關性系數為0.807，相關性較高。污染物含量相關性顯著，說明可能有相似的來源[8]。由六種污染物的相關性分析，說明它們具有相似的來源或相似的變化規律。污染物發生化學反應，生成二次污染物，空氣中的SO2和NO2通過反應氧化形成酸性氣溶膠，再與大氣中NH3反應生成硫酸銨和硝酸銨氣溶膠粒子，最終轉化為硫酸鹽及硝酸鹽顆粒物，而硫酸鹽和硝酸鹽又是PM2.5和PM10中的重要組分[9]。此外，氮氧化物和碳氫化合物在日光照射下也會發生光化學反應生成O3。因此，環境空氣主要污染物來源是燃料燃燒、工業排放的廢氣、機動車尾氣及道路揚塵。

2020年國控點出現超標污染物是O3、PM10。由相關性分析，O3、PM10都與NO2顯著性相關，同時，O3與CO顯著性相關，因此控制NO2、CO濃度，有可能降低超標污染物O3、PM10濃度，提高昆明市環境空氣質量，減少或消除輕度污染天氣。

表3 主要污染物Pearson相關性分析

3.小結

（1）2020年昆明市環境空氣質量總體較好，環境空氣質量日均值優良達標率100.0%，相比2019年環境空氣質量呈變好趨勢。（2）國控點單點環境空氣質量日均值優良率為99.2%～100.0%，首要污染物主要為O3和PM10，偶爾出現為PM2.5；超標污染物為O3、PM10。（3）國控點主要污染物SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5年平均濃度值均達到《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）中二級標準要求。（4）昆明市環境空氣質量因干、濕兩季明顯不同，夏、秋兩季為雨季，降雨量多，呈夏、秋兩季較好，冬、春兩季相對較差特征；污染物濃度呈夏、秋兩季偏低，冬、春兩季偏高的特征。AQI周末效應并不明顯。（5）SO2與PM2.5顯著性正相關，NO2與CO、PM10顯著性正相關，與O3顯著性負相關，CO與O3顯著性負相關。2020年超標污染物為O3、PM10，控制NO2、CO濃度，有可能提降低O3、PM10濃度，提高昆明市空氣質量，減少或消除輕度污染天氣。