2021年煙臺市城市空氣質量特征調查與分析

董韶妮,王玲玲,李 博

(煙臺市環境監控中心,山東 煙臺 264003)

1 引言

隨著我國工業化進程的不斷加快，城市空氣污染日趨嚴重，早在2013年，國務院就曾頒布《大氣十條》，自該計劃實施以來，我國城市空氣質量得到明顯改善。針對城市空氣污染的研究，國內很多學者開展了系統性的研究，并針對不同地區提出不同的研究方法，做到點線面覆蓋。例如，王薇等[1]以合肥市長淮街道為例，對城市街道峽谷PM2.5時空分布特征進行分析，并評價空氣質量，認為區域內PM2.5具有明顯的空間溢出效應。張波等[2]針對大規模空氣質量監測數據缺失，提出相應處理方法，并進行實證研究，找出彌補監測數據缺失的有效方法。趙艷艷等[3]、李競等[4]以全國城市空氣質量為研究對象，認為自然和社會經濟因素對不同種類空氣污染物濃度所產生的影響，存在較大差異，且與污染物濃度之間呈非線性響應關系。王郁等[5]以新疆地區為研究對象，總結1975～2019年新疆大氣環境容量系數時空變化特征，分析其對空氣質量變化的影響，結果顯示，新疆低A值區主要分布于新疆東部和塔里木盆地北部，且新疆地區冬季大氣自凈能力相對較弱。張樹憲等[6]基于CMAQ/ISAM空氣質量模型，對北京市夏季臭氧來源進行深度分析，認為要想控制北京市夏季O3污染，應綜合考慮城區、郊區的O3來源差異性，并與周邊地區做好聯防聯控工作。近年來，煙臺市深入開展空氣污染綜合整治，針對薄弱環節，上下聯動，采取“機動式”“點穴式”巡回督察方式，嚴格督查大氣污染減排計劃的落實，全面完成相關考核目標。但是，隨著現有城市空氣污染減排空間的逐漸收窄，空氣污染防治難度也隨之增加[7，8]。煙臺市空氣質量總體達現行《環境空氣質量標準》(GB 3095-2012)并持續改善很有難度。一次重污染過程進行分析表明，氣象條件、沙塵天氣、重污染物一次性排放和二次轉化等均會對其產生嚴重影響[9，10]。目前，針對城市長期空氣質量的相關研究比較有限，因此將煙臺市作為觀察對象，分析2021年空氣質量特征，目的在于為大氣污染精準整治提供參考依據。

2 研究區概況

以煙臺市作為研究對象，全市總面積為13864.5 km2，山東半島東北部，位于東經119°34′～121°57′，北緯36°16′～38°23′，屬溫帶季風氣候，與同緯度內陸地區相比，煙臺市具有雨水適中、空氣濕潤、氣候溫和等特點，年平均降水量524.9 mm，年平均氣溫13.4 ℃，年平均日照時數2488.9 h，四季分明，各季氣候均獨具特色。

3 數據來源

本次調查研究所涉及的PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3-8h在線監測數據來自煙臺市國控點位。2015年以后，煙臺市國控點所在開始實時發布煙臺全市范圍內多個空氣質監測點的相關數據，且我國環境空氣相關質量標準發布后，煙臺市開始關注城市空氣質量監測能力的提升，并分階段完成多個在線監測點的建設，對上述6項指標進行持續監測。在實際監測時，剔除異常值，結合各監測點位的日均濃度數據，計算平均值。

4 調查結果

4.1 PM2.5

從調查結果上看，煙臺市2021年PM2.5監測數據中，1月、2月均值分別為45.93和42.00，3月、11月和12月分別為47.72、34.27、35.19，其余月份中，5～9月份均值均低于20，說明煙臺市春冬季PM2.5污染比較嚴重，詳細結果見表1。

表1 煙臺市2021年PM2.5調查結果 μg/m3

4.2 PM10

PM10監測數據數據顯示，煙臺市2021年1月、2月、3月、11月、12月PM10污染比較嚴重，且月均值均超過60，月濃度最高值出現在3月，達到92.05，其余月份中7月和9月比較低，均值在25左右，詳見表2。

表2 煙臺市2021年PM10調查結果 μg/m3

4.3 SO2

從煙臺市2021年 SO2調查數據情況看，1月、2月、3月、6月污染情況比較嚴重，月均值超過10，其余月份均維持在10以下，其中9月份的月均值最低(5.63)，結果見3。

表3 煙臺市2021年SO2調查結果 μg/m3

4.4 NO2

煙臺市2021年NO2數據表明，相較于其他月份，1月、3月、4月、10月、11月、12月均值比較高，均在30以上，6～9月份維持在較低水平，結果見表4。

表4 煙臺市2021年 NO2調查結果 μg/m3

4.5 CO-95per

2021年煙臺市CO-95per監測結果顯示，CO-95per與PM2.5、PM10污染情況比較相似，較高月份均為1月、2月、3月、11月和12月，其余月份均維持在相對較低水平，即CO第90百分位數不超過0.60，見表5。

表5 煙臺市2021年CO-95per調查結果 mg/m3

4.6 O3-8h-90per

調查數據顯示，煙臺市2021年O3-8h-90per數值超過100的月份為2～11月，其中以5月最高(178)，4～10月濃度相對較高，見表6。

表6 煙臺市2021年O3-8h-90per調查結果 μg/m3

4.7 AQI

2021年煙臺市空氣質量指數(AQI)最低的月份為7月份(55.00)，最高為3月份，平均數值達到97.13，其余月份維持在60～83左右，處于良好階段，詳細情況見表7。

表7 煙臺市2021年AQI調查結果 μg/m3

4.8 首要污染物

2021年煙臺市各月份首要污染物情況見表8。

表8 煙臺市2021年各月份首要污染物情況

從表8中數據可以看出，2021年煙臺市2月份、12月份首要污染物為PM2.5，合計污染天數49 d，1月份、3月份、11月份首要污染物為PM10，合計天數70 d，4～10月份首要污染物均為O3-8h，合計天數140 d，各月累加NO2共計9 d，全年無SO2、CO污染情況。

4.9 空氣質量指數類別

2021年煙臺市全年空氣質量指數中，優天數為98 d，良天數為218 d，另有輕度污染42 d，中度污染5 d，重度污染和嚴重污染各1 d，結果見表9。

表9 煙臺市2021年空氣質量指數類別占比情況 d

5 討論

2016年冬季，煙臺市多次遭受霧霾天氣，城市空氣污染嚴重，嚴重影響廣大市民日常生活。專家指出，霧霾天氣與本地排放因素有直接關系，如燃煤、機動車尾氣、城市揚塵、工業排放等，同時外部大環境改變也是產生霧霾的主要原因[11,12]。2016年國務院《政府工作報告》中強調，要在今后的五年中，實現大氣霧霾治理的階段性進展，城市全年空氣質量優良天數占比要高于80%[13,14]。在中央政策的引導下，煙臺市空氣質量改善采用經濟+科技+行政干預綜合手段，在淘汰落后生產工藝、生產設備的同時，對高排放行業增長加以遏制，并迅速建設了大批污染減排工程，加大對工業排放、揚塵、尾氣和燃煤的全面整治力度[15～17]。與此同時，制定《煙臺市環境空氣質量生態補償暫行辦法》(以下稱為“暫行辦法”)。

通過上述調查數據可以看出，2021年煙臺市城市空氣質量優良天數316 d(86.6%)，遠超國家所制定的標準，從側面說明了暫行辦法中所規定的考核獎懲以及一系列大氣污染減排計劃取得顯著的成效，為煙臺市榮登中國“氧吧城市”創造有利條件[18,19]。與此同時，雖然煙臺市2021年中度、重度和嚴重污染天數累加起來只有7 d，但是PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO濃度較高月份均集中在1月、2月、3月、10月、11月和12月。首要污染物中，以O3-8h、PM10和PM2.5為主，其中PM10和PM2.5集中出現在春冬季，O3-8h濃度較高的月份則集中在3～10月份。結合上述調查結果數據，提出建議：在進行大氣污染綜合治理措施時，以降低春冬季PM10、PM2.5和減少3～10月份O3-8h濃度為目標，利用季節性錯峰、長效措施相結合的應對方案，重點對影響空氣質量的有害物質進行集中治理[20,21]。

綜上所述，隨著減排力度和空氣污染防治力度的加大，2021年煙臺市城市空氣質量總體勢頭良好，與政策引導有直接關系。針對O3-8h、PM10、PM2.5等主要污染物，要采取更具針對性的治理措施，從而持續改善煙臺市環境空氣質量。