華北地區某市環境空氣質量變化及影響因素分析

摘 要：【目的】研究華北地區某市環境空氣質量的變化趨勢和影響因素，對其環境空氣質量改善情況做出評價并提出建議?！痉椒ā恳罁董h境空氣質量標準》（GB 3095—2012），參照空氣質量綜合指數分析方法，對各污染因子進行質量指數權重比較，分析各因子的污染負荷系數。【結果】“十三五”期間，全市PM2.5平均濃度較“十二五”末期下降23.3%，NO2年均濃度降低26.7%，SO2平均濃度降低26.8%，但O3濃度較“十二五”末期升高22.4%，環境污染情況有所緩解，且目前已完成各年度大氣污染防治攻堅戰行動方案設定的目標?！窘Y論】“十三五”期間該市顆粒物等污染物濃度已得到較好控制，環境空氣優良天數明顯增加，但仍有部分污染物的排放無明顯改善，需進一步加強措施，提升環境空氣質量。

關鍵詞：華北地區；大氣污染；AQI；單因子評價

中圖分類號：X703.5 " " 文獻標志碼：A " "文章編號：1003-5168（2025）06-0099-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.06.018

Analysis of Air Quality and Influencing Factors in a City in North China

ZHANG Nan1 WANG Shaobo2 WU Huayun3 ZHANG Jiguo2 HUANG Xianli5 ZHANG Jin2 "CAI Yalan2 GU Dening4

（1.School of Chemical and Environmental Engineering， Hanjiang Normal University， Shiyan 442000， China;

2.China Key Laboratory of Light Industry Pollution Control and Recycling， Department of Material and Chemical Engineering， Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou 450001，China; 3.Xinxiang City Ecological Environment Bureau Xinxiang County Branch， Xinxiang 453700， China; 4.Puyang Environmental Monitoring Centre， Puyang 457000， China; 5.Zhengzhou Bangda environmental protection equipment Co.， Ltd.， Zhengzhou 450001， China）

Abstract： [Purposes] This paper aims to study the changing trend and influencing factors of ambient air quality in a city in North China， and then evaluate the improvement of ambient air quality in the city and put forward suggestions. [Methods] According to the secondary standard of Table 1 in Ambient Air Quality Standard （GB 3095—2012） and the air quality comprehensive index analysis method， the weight of each pollution factor was compared and the pollution load coefficient of each factor was analyzed. [Findings] During the 13th Five-Year Plan period， the average PM2.5 concentration decreased by 23.3%， the average NO2 concentration decreased by 26.7% and the average SO2 concentration decreased by 26.8%， but the O3 concentration increased by 22.4% compared with the end of the 12th Five-Year Plan period， and the environmental pollution situation was alleviated. At present， the targets set by the action plan of the annual air pollution prevention and control campaign have been completed. [Conclusions] During the 13th Five-Year Plan period， the concentration of particulate matter and other pollutants in the city has been well controlled， and the number of days with good ambient air has increased significantly， but the emission of some pollutants has not been significantly improved， and further measures need to be strengthened to improve ambient air quality.

Keywords： North China; air pollution; AQI; single factor evaluation

0 引言

作為“2+26”城市（指以北京市、天津市為中心及其周邊700 km左右四省市所轄的26個地級市）［1］之一的華北地區某市位于京津冀大氣污染傳輸通道南部，是國家重要的石化基地。“十三五”期間，該市強力推進主要污染物排放總量控制和大氣污染防治攻堅戰工作，嚴格控制增量，強化結構減排。據該市歷年環境監測資料，“十三五”期間顆粒物等污染物濃度已得到較好控制，PM10濃度累計下降23 μg/m3，環境空氣優良天數明顯增加，但仍有部分污染物排放量無明顯改善。近期，生態環境部關于京津冀大氣污染傳輸通道城市環境空氣質量通報顯示，該市部分污染物濃度排名依然相對靠后。國務院印發的《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》明確提出，要深化京津冀及周邊地區、長三角、珠三角等重點區域的大氣污染聯防聯控機制，并重點推進京津冀及周邊地區顆粒物污染治理，以實現該區域顆粒物濃度的顯著下降［2］。

綜上所述，位于“2+26”城市核心區的華北地區某市，其環境空氣質量的改善任重道遠。與此同時，該市的環境空氣質量特征和變化在京津冀及周邊地區具有相當的代表意義。因此，本研究對該市近年來環境空氣質量數據進行綜合分析，研究其環境空氣質量的變化趨勢和影響因素，進而對其環境空氣質量改善做出評價并提出建議，以期為“2+26”其他城市大氣污染防治任務的順利完成提供借鑒。

1 數據來源及方法

1.1 數據來源

本研究中污染物濃度數據來自華北地區某市市區的4個環境空氣監測點，分別為：市環保局、某管理處、運輸公司。監測項目為：顆粒物PM10、顆粒物PM2.5、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）。

1.2 評價標準

華北地區某市環境空氣中PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO、O3的檢測結果采用《環境空氣質量標準》（GB 3095—2012）評價，即：PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3的年均值分別不超過70 μg/m3、35 μg/m3、60 μg/m3、40 μg/m3、4 μg/m3（24 h）、160 μg/m3（8 h）。

1.3 研究方法

依據《環境空氣質量標準》（GB 3095—2012）中表1的二級標準，參照空氣質量綜合指數分析方法，對各污染因子進行質量指數權重比較，分析各因子的污染負荷系數，具體計算公式見式（1）至式（3）。

[Ii=CiSi] （1）

式中：Ii為污染物i的單項指數；Ci為污染物i的濃度值；Si為污染物i的年均值二級標準。

[Isum=SUMIi] （2）

式中：Ii為污染物i的單項指數；Isum為3個污染物的單項指數之和。

[fi=IiIsum] （3）

式中：fi為第i項空氣污染物的污染負荷系數；Ii為污染物i的單項指數；Isum為3個污染物的單項指數之和。

2 環境空氣質量監測結果與分析

“十三五”期間與“十二五”末期主要污染物監測統計年際對比結果如圖1所示。

由圖1可知，與“十二五”末期相比，“十三五”期間可吸入顆粒物濃度、SO2年均濃度均有一定程度下降，O3年均濃度則略有增加?？傮w而言，近年來該市主要污染物的污染態勢基本得到了控制。這與其集中供熱面積逐年擴大及能源氣化工程的推進導致的燃煤量逐步消減有密切關系［3］。但需要關注的是，據目前階段性研究成果表明，NO2年均濃度無明顯下降的現象與當地甚至全國普遍推行的“煤改氣”計劃可能存在相關性［4］。由于NOx產生方式的原因，天然氣鍋爐在有效減少SO2排放的同時，仍會產生濃度可觀的NOx，另外機動車對NOx排放當量的貢獻亦不可忽略。與《環境空氣質量標準》（GB 3095—2012）二級標準相比，除SO2、NO2外，“十三五”期間PM10、PM2.5濃度年均值均未達標，大氣污染減排任務依然艱巨。

采用污染因素特征分析法考察“十三五”期間與“十二五”末期環境空氣污染負荷變化，如圖2所示。由圖2可知，“十三五”期間與“十二五”末期全市環境空氣首要污染物均為PM2.5。PM10和SO2污染負荷呈下降趨勢，而O3和CO污染負荷呈上升趨勢，污染負荷加重，這與當地NO2年均濃度無明顯變化和VOCs類污染物排放導致的大氣光化學反應有關［5］。

3 討論

3.1 近兩年主要大氣污染物空氣污染綜合指數

“十二五”末期到“十三五”期間，該市環境空氣污染綜合指數見表1。經環境空氣質量指數比較，當前該市首要大氣污染物為PM2.5，其次為PM10，而O3污染的比重明顯增加。雖然NO2的污染比重略有下降，但其絕對排放量沒有明顯下降，這是導致O3污染比重上升的重要原因。

3.2 “十二五”末期至“十三五”初期環境空氣質量對比

“十二五”末期至“十三五”期間主要環境空氣污染。因子年均濃度變化如圖3所示，“十三五”期間，該市SO2年均濃度已達到《環境空氣質量標準》（GB 3095—2012）二級標準，“十二五”末期至“十三五”初期與“十二五”末期相比，該

市SO2平均濃度降低26.8%，污染程度明顯緩解，這與我國“十二五”期間出臺《大氣污染防治行動計劃》（國發[2013] 37）、實施燃煤電廠超低排放改造、“煤改氣”等一系列舉措的執行有直接關系［6］，SO2濃度持續下降的趨勢亦延續到“十三五”期間。自“十二五”末期至“十三五”初期，該市PM10年均濃度雖不斷降低，但仍超過《環境空氣質量標準》（GB 3095—2012）二級標準，污染程度依然明顯加劇。

自執行新的環境空氣質量標準后，該市于“十二五”末期開始監控CO、O3、PM2.5三項空氣污染因子。“十三五”期間PM2.5和PM10污染加劇的態勢得到遏制，PM2.5平均濃度較“十二五”末期下降23.3%，但PM2.5連續兩年成為該市首要污染物。與此同時，NO2年均濃度有所下降，平均濃度較“十二五”末期降低26.7%，但O3濃度較“十二五”末期升高22.4%，說明該市大氣污染已從硫酸型污染轉變為復合污染態勢，造成這種污染結構的主要原因如下：①與地理氣候特征有關，該市周邊黃沙丘較多，冬春季節少雨氣候干燥、風沙較大［7］，易導致PM10濃度上升；②受京津冀大氣污染外來輸入影響，主導風向為南北風向［8］，京津冀出現嚴重污染天氣，受北風影響也會影響到該市，易導致PM2.5濃度上升；③隨著城市的不斷發展，城中村改造，房地產項目建設，城市基礎設施建設等帶來的施工揚塵，易導致PM2.5和PM10濃度上升［9］；④華北地區某市機動車數量急劇增加，5年內增加到58.78萬輛［10］，帶來道路揚塵、機動車尾氣如NOx和VOCs的污染加重；⑤冬季采暖期燃煤、燃氣量加大［11］，顆粒物、SO2和NOx集中時間段排放。

4 結論

“十二五”期間以來，華北地區某市整體空氣質量下降，空氣污染逐年加重，空氣優、良天數比例減少，中、重污染比例增加。該市空氣質量的月變化具有明顯的季節性特征?？晌腩w粒物仍為首要污染物。雖然進入“十三五”以來環境污染情況有所緩解，且目前已完成各年度大氣污染防治攻堅戰行動方案設定的目標［12］，但是造成空氣污染的根本原因仍未得到完全遏制，空氣污染防治形勢仍然嚴峻。

建議持續實施治本控源，根據市城區空氣質量變化規律和影響因素，開展重點區域污染源精細化管理工作。結合國省控、網格化微站等數據，及時分析變化趨勢，動態調整管控重點，分時段、分區域制定針對性舉措。大力推進產業結構調整，加快能源消費結構升級，逐步改善交通運輸結構；加快推動工業綠色發展，不斷提升城市污染管控精細化水平，持續開展工業企業深度治理，深化重點行業績效分級。開展績效分級提升指導幫扶行動，提高企業績效評級質量，切實提升重點行業環境管理水平。突出重點區域污染治理，加強重點污染源差別化、針對性管控；積極應對秋冬季污染過程，修訂重污染天氣應急預案?？茖W調整應急減排清單，結合績效分級結果和重點企業治理情況，動態調整工業源應急減排清單，針對不同治理水平和排放強度的工業企業，科學精準分類施策，將重污染天氣應急減排措施落實到具體單位、具體生產環節，為改善空氣質量提供堅強保障。

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