江津區大氣污染物變化趨勢及相關性分析

陳清莉，徐 燕，袁 媛，張 婭，鄭森元

(1.重慶市江津區生態環境監測站，重慶 402260;2.重慶市江津區城鎮基礎設施建設服務中心，重慶 402260)

1 引言

由于大氣污染對生態環境、氣候和人體健康都有不利影響，因而備受學者和公眾的普遍關注[1，2]，據國內外研究表明，大氣污染物成分組成復雜，主要由數百種高濃度細顆粒物組成[3～5]。細顆粒物能導致能見度降低，細粒子污染導致持續性霧霾天氣頻繁發生，區域復合型大氣污染加重[6～9]。由于區域地理位置和經濟發展不平衡等原因，各地區和區域大氣污染具有不同區域污染程度、空間結構和時間變化差異，主要特征污染物不一致等污染特征。江津區位于重慶市主城區西南側，地形為丘陵+河谷類型，城區背靠艾坪山，緊鄰長江形成“幾”字，城區周邊緊鄰德感、西彭、雙福、珞璜4個工業園。近年來，隨著江津區經濟的高度發展和城市化進程加快，能源大量消耗導致大氣污染物排放量隨之大幅增加，大氣污染成為江津區目前面臨的重要環境問題之一，大氣中PM10、PM2.5、O3、NOx等物質成為影響城市大氣環境質量的重要污染物。

2 數據來源和分析方法

2.1 數據來源

環境空氣質量自動監測站點位于重慶市江津區城區，3個環境空氣質量點位分別為：行政中心(國控)、江津一中(市控)和四牌坊小學(市控)。監測項目包括二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物、細顆粒物、一氧化碳和臭氧。自動監測數據來源于重慶市生態環境局官方網站重慶市空氣質量發布系統，采用自動監測系統連續采樣。

2.2 評價依據

本研究評價依據參考《環境空氣質量標準》(GB 3095-2012)中的二類標準限值。

3 結果與討論

2021年，江津區環境空氣質量優良天數291 d，比2020年減少20 d，其中“優”級95 d，優良天數比例 79.7%。主要污染物二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物、細顆粒物濃度分別為16 μg/m3、34 μg/m3、63 μg/m3、39 μg/m3，臭氧日最大8 h滑動平均值第90百分位數濃度為157 μg/m3、一氧化碳24 h平均第95百分位數濃度為0.9 mg/m3。二氧化氮、可吸入顆粒物和臭氧年均濃度(臭氧日最大8 h滑動平均值第90百分位濃度)達國家環境空氣質量二級標準，二氧化硫和一氧化碳年均濃度(一氧化碳 24小時平均第 95 百分位濃度)達國家環境空氣質量一級標準。

3.1 可吸入顆粒物濃度變化趨勢

2021年江津區可吸入顆粒物年均濃度63 μg/m3，與2020年持平，達到二級標準；可吸入顆粒物日均濃度范圍13～194 μg/m3，日均濃度最大值較2020年下降41 μg/m3，最大日均值超標 0.29 倍。轄區內3個環境空氣質量考核站，江津一中站較其他兩站濃度偏高。可吸入顆粒物日均濃度值在11月份至次年2月份相對較高(圖1)，超標情況均出現在11月份至次年2月份，最大值出現在12月份，6～10月份濃度相對較低。

圖1 2021年江津區環境空氣中可吸入顆粒物日均濃度變化

3.2 細顆粒物濃度變化趨勢

2021年江津區細顆粒物年均濃度39 μg/m3，較2020年增加1μg/m3，超過二級標準。細顆粒物日均濃度范圍 8～136μg/m3，日均值超標40 d，超標率為11.0%，最大日均值超標0.81倍。轄區內江津一中站和四牌坊小學站細顆粒物年均濃度分別超過二級標準 0.14和0.2倍，行政中心站達標。環境空氣中細顆粒物日均濃度變化和可吸入顆粒物有相同的趨勢(圖2)，最大值出現在12月份，3～9月份沒有超過二級標準的天數，這可能與春、夏季江津區雨水較多，濕度較大有關。

圖2 2021年江津區環境空氣中細顆粒物日均濃度變化

3.3 臭氧濃度變化趨勢

2021年江津區臭氧濃度(日最大 8 h滑動平均第90百分位濃度)157μg/m3，較2020年下降8μg/m3，達到二級標準；臭氧濃度范圍5～253μg/m3，日均值超標33 d，超標率為9.3%，最大日均值超標 0.58倍。轄區內3個環境空氣質量考核站，江津一中臭氧濃度略高于二級標準限值，四牌坊小學站和行政中心站均達到二級標準，行政中心站臭氧濃度低于其它兩個站。臭氧日最大8 h平均濃度值波動大(圖3)，超標日主要集中在5～9月份，冬季濃度較低。江津地區臭氧濃度季節變化趨勢比較明顯，冬季臭氧濃度明顯小于春季、夏季、秋季。變化趨勢與其他地區有所不同，和成都地區臭氧濃度變化類似[10，11]，這可能與江津區位于四川盆地東南邊緣，屬中亞熱帶濕潤性季風氣候所致。

圖3 2021年江津區環境空氣中臭氧日最大 8 小時濃度變化

3.4 二氧化氮濃度變化趨勢

2021年江津區二氧化氮年均濃度34μg/m3，較去年增加1μg/m3，達到二級標準。日均濃度范圍12～73μg/m3，日均濃度最大值較去年下降4μg/m3。轄區內3個環境空氣質量考核站，四牌坊小學站二氧化氮濃度略高于其它2個站點。二氧化氮日均濃度值波動大(圖4)，濃度最大值出現在12月份，6～10月份濃度相對較低，與臭氧濃度變化趨勢相反，可能夏季臭氧形成消耗了大氣環境中的二氧化氮，使二氧化氮濃度降低，臭氧濃度與氣象因素的關系密切，O3濃度隨太陽輻照、溫度增高有明顯的增加趨勢，高溫低濕有利于臭氧的形成[12,13]。

圖4 2021 年江津區環境空氣中二氧化氮日均濃度變化

3.5 二氧化硫濃度變化趨勢

2021年江津區二氧化硫年均濃度16μg/m3，較上一年上升2μg/m3，達到一級標準；二氧化硫日均濃度范圍7～32μg/m3；日均濃度最大值較去年上升5μg/m3。轄區內3個環境空氣質量考核站，四牌坊小學站較其他2站濃度偏高。二氧化硫1～3月份，8～10月份日均濃度最大值相對較低。

3.6 一氧化碳濃度變化趨勢

2021年江津區一氧化碳年均濃度(一氧化碳24 h平均第95百分位濃度 )0.7 mg/m3，較去年下降0.1 mg/m3；一氧化碳日均濃度范圍0.3～1.2 mg/m3，均達到一級標準。轄區內3個環境空氣質量考核站一氧化碳年均濃度值均達到一級標準，四牌坊小學站較其他2站濃度偏低。一氧化碳日均濃度值波動較為平緩，日均濃度值均在二級標準以內。

3.7 環境空氣污染物相關性分析

對環境空氣中二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物、細顆粒物、臭氧、一氧化碳6項監測因子進行相關性分析發現(表1)，臭氧和可吸入顆粒物、細顆粒物、二氧化氮呈極顯著負相關，可吸入顆粒物、二氧化氮、細顆粒物呈極顯著正相關[12]。

表1 江津區環境空氣污染物相關性分析

4 結論

(1)江津區環境空氣中首要污染物以細顆粒物和臭氧為主，兩者占比相差不大，可吸入顆粒物、二氧化氮次之。可吸入顆粒物、細顆粒物污染主要集中在春冬季，二氧化氮、臭氧污染主要集中在夏秋季。全年未出現一氧化碳、二氧化硫為首要污染物的污染天氣。

(2)轄區內老城(江津一中、四牌坊小學站)片區整體污染較重，行政中心站區域空氣質量整體處于相對較好的區域。

(3)臭氧與可吸入顆粒物、細顆粒物、二氧化氮呈極顯著負相關，可吸入顆粒物、二氧化氮、細顆粒物呈極顯著正相關。