基于統計的寧夏銀川市新冠肺炎疫情防控期間環境空氣質量探究*

馬 娟

(寧夏回族自治區生態環境監測中心，寧夏 銀川 750000)

前 言

重大典型事件過程，對空氣質量的影響及其所反映出的時空變化規律，為厘清區域污染特征及探索解決方案提供了思路[1]。近年來，很多學者開展了春季期間煙花爆竹對環境空氣質量的影響[2]，抗戰勝利70 周年閱兵活動空氣質量保障[3]，APEC 會議前后北京市空氣質量保障[4]，G20 峰會空氣質量保障等[5]，通過以上研究，綜合評價了人為干預對環境空氣質量的改善幅度和影響程度，也揭示了大氣環境質量污染的一些變化規律等，對區域環境空氣質量管控提供了參考依據和數據支持。

2022年10月，由于新冠肺炎疫情影響，銀川市實施較為嚴格的封控措施，其中，10月9日至26日，銀川市封鎖管控措施尤其嚴格，具體管控措施包括：①人文活動方面，基本無社會活動；②交通運輸方面，流量僅有正常時段的10%，個別時段只有保障車輛通行；③餐飲方面，疫情前期僅20%餐館正常營業，同時要求不得堂食，隨后逐步全部停業；④工地方面，除高風險地區工地(約3%)停工外，其余均正常施工，但要求工人不得離開工地；⑤企業方面，保障人們日常生活的水、電、天然氣、供暖等企業基本正常生產，其余類型企業由于材料、產品運輸等問題，生產活動受限。根據統計，疫情期間，銀川市公路交通及工業企業停運停產情況嚴重，交通源和工業源污染物排放量急劇減少。新冠肺炎疫情管控為研究環境空氣的時空變化規律，解析區域環境空氣污染的特征和成因提供了客觀條件，對同類研究具有重要借鑒意義。

本文主要采集了研究區域空氣質量常規監測數據，重點研究疫情防控期間銀川市環境空氣質量變化特征及管控減排效果，分析區域大氣污染主要來源，明確防疫管控措施對空氣質量的具體影響，為疫情過后區域常態化大氣污染防治措施的制定和實施提供科學參考。

1 研究區域與方法

1.1 研究區域

銀川市地處中國西北地區寧夏平原中部，西倚賀蘭山、東臨黃河，是寧夏回族自治區的首府，是寧夏全區軍事、政治、經濟、文化科研、交通和金融商業中心，以發展輕紡工業為主，機械、化工、建材工業協調發展的綜合性工業城市。受氣候、地理和產業結構的多重影響，該地區空氣污染問題突出。近年來，銀川市在大氣污染原因分析等方面做了大量工作，初步掌握了大氣污染的一些規律和成因，并在污染減排和治理上取得了明顯成效，但仍有大量問題需要厘清，疫情管控的限產停產措施提供了深入研究分析的機遇。本次研究區域監測數據主要來源于銀川市6個國控環境空氣質量自動監測站(上海東路站、濱河新區站、水鄉路站、賀蘭山東路站、文昌北街站、學院路站)。

1.2 數據采集

為了保證研究區域的時間一致性和數據可比性，研究時段選為2022年9月24日—10月26日為疫情前和疫情中的分界點，前后各 10 d。環境空氣質量監測數據來自寧夏回族自治區空氣質量監測網絡，主要監測指標為PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3。同時收集了銀川市大氣環境超級站PM2.5在線源解析質譜監測系統(SPAMS)的小時數據，主要監測指標為OC、EC、水溶性離子等。

1.3 分析方法

利用SPSS19.0 和Excell 進行數據分析，通過時間序列分析和描述性統計分析定量探討研究對象空氣質量情況，并采用特征污染物評價等手段研究空氣質量特征變化規律，同時解析PM2.5組分數據，探究空氣質量及主要污染源的變化情況。

2 結果與討論

2.1 環境空氣質量變化趨勢

2022年10月，銀川市環境空氣質量優良天數比例為100.0%(31天)，同比持平；但空氣質量為優的天數為 3 d，較2021年同期減少 2 d。6項主要污染物平均濃度與上年同期相比，為4升1平1降。其中：PM10平均質量濃度為 62 μg/m3，同比上升10.7%；PM2.5平均質量濃度為 30 μg/m3，同比上升25.0%；SO2平均質量濃度為 15 μg/m3，同比上升25.0%；O3特定百分位數質量濃度為 122 μg/m3，同比上升17.3%；CO特定百分位數質量濃度為 1.0 mg/m3，同比持平；NO2平均質量濃度為 29 μg/m3，同比下降9.4%。

2.2 疫情期間氣象條件

根據銀川站氣象監測數據，2022年10月疫情重點管控期間(9日至26日)，銀川站氣溫同比升高11.1%，相對濕度、風速、降水量、海平面氣壓同比降低8.5%、12.5%、100%和0.2%。10月疫情重點管控期的氣象環境相較于去年同期略為偏干、偏暖，主導風向均為偏北方向，風速略偏小，降水略偏少，總體上認為同時期氣象環境變化不大。各項數據見表1。

表1 2022年10月9～26日銀川站氣象要素及同比變化

2.3 疫情期間污染特征

根據銀川市空氣質量監測數據，2022年10月疫情重點管控期間，銀川市優良率為100%，其中優天數為 3 d，首要污染物為PM10(占比56%)和O3_8h(占比44%)。PM2.5、PM10、NO2、CO、SO2、O3_8h(90百分位)質量濃度分別為 31 μg/m3、65 μg/m3、32 μg/m3、0.7 mg/m3、17 μg/m3、122 μg/m3。各項數據見表2。

表2 2022年10月9～26日銀川市空氣質量、污染物濃度及同比變化

從污染物濃度變化看，NO2、CO濃度同比分別降低5.9%和12.5%，該兩種污染物一般來自交通源，表明疫情期間道路交通的管控措施對空氣質量改善起到積極作用；而PM2.5、PM10、SO2、O3_8h(90百分位)濃度同比分別升高19.2%、12.1%、41.7%和20.8%，綜合來看，2022年10月疫情管控期的空氣質量同比并未改善。一方面，疫情期間本地涉及顆粒物和SO2排放的工地施工和企業生產活動并未受到嚴重影響，且可能存在較大的外地傳輸，削弱本地人為排放減少對空氣質量的改善作用，甚至致使空氣質量惡化；另一方面，根據以往研究，銀川市為VOCs控制區，存在NOx減少的“不利效應”，疫情管控期間NOx的減少導致O3濃度的升高。

從疫情管控期前10天及疫情重點管控期間各污染物濃度變化趨勢可見，疫情管控前至管控期間，顆粒物、CO、SO2整體呈現升高的趨勢，NO2呈現降低的趨勢，O3趨勢變化不明顯。疫情期間大多數污染物濃度沒有明顯降低。見圖1。

圖1 2022年疫情管控前10天至疫情管控期污染物變化

3 污染原因分析

3.1 地排放與外地傳輸影響分析

根據模式區域來源解析結果，2022年10月疫情重點管控期間(9日至26日)，銀川市PM2.5外地傳輸的貢獻占比為40%，本地排放的貢獻占比為60%；PM10外地傳輸的貢獻占比為45%，本地排放的貢獻占比為55%；O3外地傳輸的貢獻占比為60%，本地排放的貢獻占比為40%. 疫情管控期間外地傳輸對銀川市空氣質量的影響不容小覷。見圖2-圖4。

圖2 2022年疫情重點管控期間(9日至26日)PM2.5區域解析占比

圖3 2022年疫情重點管控期間(9日至26日)PM10區域解析占比

圖4 2022年疫情重點管控期間(9日至26日)O3區域解析占比

3.2 本底值與影響因素測算

保持氣象及傳輸條件不變，采用日常清單和減排清單2套清單進行模式模擬對比測算，評估2022年10月疫情重點管控期間(9日至26日)各行業封控措施對污染物平均濃度的影響。

經測算，疫情封控措施對PM2.5、PM10、NO2濃度起到了正向減排作用，3種污染物平均質量濃度分別減少 2 μg/m3、5 μg/m3、2 μg/m3，表明銀川市對道路交通的管控措施起到了較為顯著的減排效果，對空氣質量改善起到積極作用；疫情封控措施對SO2和CO幾乎沒有影響，與本地涉及SO2排放的工地施工和企業生產活動并未受到嚴重影響有關；疫情封控措施使O3濃度不降反升 3 μg/m3，與NOx減少的不利效應有關。

4 結論

1)2022年疫情管控期間(10月9日至26日)，銀川市人為減排使疫情期間PM2.5、PM10、NO2平均質量濃度分別降低 2 μg/m3、5 μg/m3和 2 μg/m3；使O3平均質量濃度反升 3 μg/m3；對SO2和CO影響不大。但外地傳輸、NOx減少的“O3不利效應”等因素削弱了疫情期間交通源管制的減排效益，致使銀川市疫情期間空氣質量未有明顯改善。

2)疫情期間全區及銀川市環境空氣質量呈現變差，分析原因，該期間主要是外地傳輸、NOx減少的“O3不利效應”等因素削弱了疫情期間交通源管制的減排效益。經模擬評估，人為減排使疫情期間PM2.5、PM10、平均質量濃度分別降低 2 μg/m3、5 μg/m3和 2 μg/m3，使O3平均質量濃度反升 3 μg/m3，對SO2和CO影響不大。

3)疫情期間銀川市對道路交通的管制措施起到了較為顯著的減排效果，從短期看，交通道路源管控是控制銀川市秋冬季PM2.5、PM10、NO2濃度的有效途徑之一。從長期看，一方面要加強區域間、城市間污染聯防聯控，另一方面是加強對本地臭氧與顆粒物協同影響等化學機制的研究，實現科學減排。