陳麗美
摘要:利用閩侯縣城區(qū)環(huán)境空氣的監(jiān)測資料,綜述閩侯縣城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀,采用空氣污染指數(shù)(API)、空氣綜合污染指數(shù)、Danile趨勢檢驗等評價和分析方法,淺析閩侯縣城區(qū)“十二五”期間(2011-2015年)環(huán)境空氣質(zhì)量的變化趨勢。
關(guān)鍵詞:環(huán)境空氣質(zhì)量;變化趨勢
空氣污染是目前突出的城市環(huán)境問題,它是自然和人為活動因素相互作用的結(jié)果,而城市空氣質(zhì)量與城市經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展緊密相關(guān).隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和資源能源利用的增長,城市空氣污染水平迅速升高[1]。閩侯縣主城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量總體較好,空氣中二氧化硫、二氧化氮和可吸入顆粒物年平均濃度均低于國家二級標(biāo)準(zhǔn)。
閩侯縣主城區(qū)位于閩侯縣中部,地處福州西郊,是閩侯縣政府所在地,距省會福州市中心僅20千米,城鎮(zhèn)建成區(qū)面積46.8平方千米,人口17.8萬人(2014年)[2]。閩侯縣主城區(qū)作為縣行政文化中心,是閩侯縣圍繞閩江中心軸、打造宜居宜業(yè)的生態(tài)新城的著力點。在“環(huán)境與發(fā)展”方面,作為“八閩首邑”的閩侯始終遵循可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保理念,打造“生態(tài)閩侯,山水江城”,被稱作福州最美“后花園”。而位于閩侯縣中心地帶的主城區(qū),其環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀及變化趨勢是閩侯縣建設(shè)成為“福州最美后花園窗口”的重要工作之一。
1 研究方法
1.1數(shù)據(jù)來源
本文采用2011-2015年閩侯縣主城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量長期定點監(jiān)測數(shù)據(jù)為研究對象,對SO2、NO2和PM10等污染物濃度的均值等主要項目進(jìn)行年際和年內(nèi)污染分析。
1.2數(shù)據(jù)處理與評價
環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)依照國家《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-1996)進(jìn)行統(tǒng)計。
環(huán)境空氣質(zhì)量綜合評價采用綜合污染指數(shù)法,綜合污染指數(shù)法選取SO2、NO2和PM10這三種污染物作為評價參數(shù),評價標(biāo)準(zhǔn)采用國標(biāo)GB3095-1996二級標(biāo)準(zhǔn)和《環(huán)境質(zhì)量報告書編寫技術(shù)規(guī)定》中有關(guān)推薦標(biāo)準(zhǔn)和空氣污染狀況分級標(biāo)準(zhǔn)。
式中:為空氣綜合污染指數(shù);為第項空氣污染物的污染分指數(shù);為第項空氣污染物的污染負(fù)荷系數(shù);為計入空氣綜合污染指數(shù)的污染物項目;為第項空氣污染物濃度的年均值,mg/m3;為第項空氣污染物的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值,mg/m3。
1.3分析方法
采用Daniel趨勢檢驗方法(又名Spearman秩相關(guān)系數(shù)法)分析閩侯縣主城區(qū)空氣污染物的變化趨勢及其統(tǒng)計學(xué)顯著性特征,其計算公式見式(4)[3]:
式中:為秩相關(guān)系數(shù);為時間周期數(shù);為年均值從小到大排列的順序;為年先后排列順序。
值的正負(fù)分布表示污染的增長和下降,其絕對值的大小表示變化的強度。將秩相關(guān)系數(shù)的絕對值與Spearman秩相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計表中的臨界值(當(dāng)顯著性水平為0.01,=5時,=1)進(jìn)行比較,如果≥,則表明變化趨勢有顯著意義;如果是正值,表明為上升趨勢;如果是負(fù)值,表明為下降趨勢。
2 結(jié)果與討論
2.1空氣污染特征
2011-2015年閩侯縣主城區(qū)SO2、NO2和PM10的監(jiān)測結(jié)果顯示(見表3),“十二五”期間SO2、NO2和PM10年均質(zhì)量濃度均不超標(biāo)。SO2年均質(zhì)量濃度總體呈下降趨勢,期間2013年和2014年有升高,但2015年又降低,2015年達(dá)到最小值(0.006mg/m3);NO2年均質(zhì)量濃度逐年升高,2015年達(dá)到最大值(0.028mg/m3);PM10年均質(zhì)量濃度總體呈下降趨勢,期間2013年有升高,之后又降低,2015年達(dá)到最小值(0.052mg/m3)。
“十二五”期間,閩侯縣主城區(qū)SO2、NO2年均質(zhì)量濃度均不超標(biāo);PM10超標(biāo)率先降低后升高又降低,2011年達(dá)到最大值3.47%,2012年開始急劇降低,達(dá)到0.28%,2013-2014年維持在0.56%,說明閩侯縣主城區(qū)空氣質(zhì)量狀況良好,主要污染物為可吸入顆粒物,塵污染總體呈降低趨勢。
PM10的污染負(fù)荷系數(shù)最高,均超過0.50;2011 -2013年P(guān)M10污染負(fù)荷系數(shù)均在0.55以上,2014 -2015年先降低又升高,總體維持在0.53左右。NO2污染負(fù)荷系數(shù)逐年升高,期間2012年NO2污染有加劇趨勢,污染負(fù)荷系數(shù)達(dá)到0.28,2012-2014年穩(wěn)定在0.28~0.30,2015年NO2污染負(fù)荷系數(shù)升高到0.36。SO2污染負(fù)荷系數(shù)2011 -2014年總體變化不大,基本維持在0.15~0.17,2015年SO2污染有急劇下降趨勢,達(dá)到0.10。影響閩侯縣主城區(qū)空氣質(zhì)量的污染物依次為可吸入顆粒物(PM10)、二氧化氮(NO2)和二氧化硫(SO2),呈現(xiàn)塵污染和機動車尾氣型污染特征。
2011-2015年閩侯縣主城區(qū)SO2、NO2和PM10月際質(zhì)量濃度變化見圖1。如圖1所示,SO2和NO2月際質(zhì)量濃度變化趨勢基本相同,11月-翌年4月的污染物濃度較高,5-10月則較低;PM10總體呈現(xiàn)春季變化趨勢大于其他季節(jié)的,其中2 - 4月出現(xiàn)一個小高峰,主要是由于近年來不斷加強城區(qū)規(guī)劃建設(shè),建筑工地施工揚塵污染,且受氣象條件影響[4],污染物不利于擴散所導(dǎo)致的。
2011-2015年閩侯縣主城區(qū)月均API變化如圖2所示,可以看出,API月均值變化趨勢總體呈現(xiàn)春季變化趨勢大于其他季節(jié)的,其中2 - 4月出現(xiàn)一個小高峰,與圖1中的PM10變化趨勢基本相同,說明影響閩侯縣主城區(qū)空氣質(zhì)量狀況的主導(dǎo)因素為可吸入顆粒物(PM10),大氣污染以塵污染為主。
2.2空氣污染變化趨勢
采用Daniel趨勢檢驗法分析2011-2015年閩侯縣主城區(qū)空氣污染物及空氣綜合污染指數(shù)的年際變化趨勢,見圖3和表4。SO2和PM10呈下降趨勢,秩相關(guān)系數(shù)分別為-0.6和-0.7,均表現(xiàn)為不顯著下降;NO2呈現(xiàn)顯著上升趨勢,秩相關(guān)系數(shù)為1。空氣綜合污染指數(shù)P呈先下降后升高再下降的趨勢,秩相關(guān)系數(shù)為-0.3,表現(xiàn)為不顯著下降。
通過ρ(NO2)/ρ(SO2)值及其變化趨勢來進(jìn)一步研究判斷空氣污染特征,當(dāng)空氣污染表現(xiàn)出機動車尾氣型污染特征時,ρ(NO2)/ρ(SO2)值普遍大于1,如北京、上海等大城市的ρ(NO2)/ρ(SO2)值已普遍超過2[5]。閩侯縣主城區(qū)2011-2015年ρ(NO2)/ρ(SO2)值的年際變化趨勢見圖4。由圖可知,閩侯縣主城區(qū)的ρ(NO2)/ρ(SO2)值在1.67~4.67之間,年際變化趨勢明顯,表明閩侯縣主城區(qū)空氣污染呈機動車尾氣型污染特征,這與近些年閩侯縣主城區(qū)汽車保有量增長和車流量逐漸提升有關(guān)。
3 結(jié)論
1)2011-2015年,閩侯縣主城區(qū)首要污染物為PM10,其次是NO2,呈現(xiàn)塵污染和機動車尾氣型污染特征。SO2和PM10呈不顯著下降趨勢,NO2呈顯著上升趨勢,空氣綜合污染指數(shù)表現(xiàn)為不顯著下降。
2)SO2、NO2和PM10月均值總體呈夏季小于其他季節(jié)的趨勢,PM10在春季2 - 4月出現(xiàn)一個小高峰,主要受氣象條件影響,塵污染不利于擴散所導(dǎo)致。
3)ρ(NO2)/ρ(SO2)年際變化總體呈上升趨勢,說明閩侯縣主城區(qū)空氣污染呈機動車尾氣型污染特征,應(yīng)嚴(yán)格控制機動車尾氣的排放、加快淘汰“黃標(biāo)車”工作。
4)API月均值總體呈現(xiàn)春季大于其他季節(jié)的趨勢,與PM10變化趨勢一致,說明閩侯縣主城區(qū)大氣污染以塵污染為主,應(yīng)加強對其來源、形成機理以及控制對策的研究。
參考文獻(xiàn):
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[4]陳彬彬,林長城,蔡義勇,等.福州市大氣污染物時空變化特征分析[C].中國氣象學(xué)會2008年年會大氣環(huán)境監(jiān)測、預(yù)報與污染物控制分會場論文集,2008:177-182.
[5]陸雅靜,王輝,鮑曉磊,等.石家莊市2005-2012年環(huán)境空氣質(zhì)量變化及影響因素分析[J].河北工業(yè)科技,2014,31(5):401-406.