万州区环境空气质量变化趋势与影响因素分析

2015-12-14周薇

资源节约与环保 2015年7期

关键词：可吸入颗粒物二氧化氮万州区

周薇

（重庆市万州区环境监测站重庆万州 404000）

万州区环境空气质量变化趋势与影响因素分析

周薇

（重庆市万州区环境监测站重庆万州 404000）

利用万州区环境空气质量定点监测资料，研究了万州区2001～2009年环境空气质量的变化趋势及其影响因素。结果表明,从年际变化看可吸入颗粒物、二氧化硫有显著下降趋势;二氧化氮有下降趋势,但不显著。空气污染源增加的压力与环境空气保护措施的相互作用是驱动万州区环境空气质量近十年变化的主要因素。城建施工、重点污染源的整治、能源结构调整、机动车尾气排放是影响万州区环境空气质量变化的主要因素。

环境空气质量；趋势分析；影响因素

近年来，工业发展水平迅猛提高，环境污染物的排放量不断增加，空气污染问题日趋严重。空气污染危害人类健康，影响植物生长，降低能见度，给城市居民的生活带来严重的不利影响。

万州区位于重庆市东部，地处三峡库区腹心，长江中上游结合部；城区面积45km2，城市人口56万人。该区域属亚热带湿润季风气候区，其主要气候特征是：冬暖春早、夏季多伏旱、秋末初冬多绵雨。年平均气温18.0℃，年平均日照时数1258.3h，年平均降水量1229.2mm，年平均相对湿度81%，年平均风速0.7m/s。

本文利用万州区环境空气质量定点监测资料，探讨城市发展过程中空气质量变化趋势，并对这种变化的主要影响因素进行了初步的探索分析，为万州区空气污染控制提供科学依据。

1 研究方法

1.1 监测点位

万州城区共设置三个监测点：高笋塘、百安坝和周家坝。三个监测点连线的走向与本地区常年主导风向基本一致。

1.2 数据来源

本文采用的是2001～2009年万州区环境监测站长期定点监测的数据,以二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）和可吸入颗粒物（PM10）主要项目的各定点之均值进行年际和年内污染分析，通过类比分析和关联分析等方法探讨空气污染的趋势和原因。

1.3 分析方法

采用Daniel的趋势检验的Spearman秩相关系数法来分析万州区空气污染物及空气污染综合指数的变化趋势和其统计学显著特征。秩相关系数按下式计算：

式中：rs为秩相关系数；n为时间周期数；Xi为年均值从小到大排列的序数;Yi为年先后排列序数。

rs值的正负分别表示污染的增长和下降，其绝对值的大小表示变化的强度。将秩相关系数rs的绝对值同Spearman秩相关系数统计表中的临界值Wp进行比较。如果|rs|≥Wp，则表明变化趋势有显著意义。

根据万州区空气污染物浓度总体变化态势,本文用Daniel趋势分别检验分析各污染物九年的总体变化趋势。

2 结果

2.1 环境空气年际变化

2.1.1 二氧化硫

2001～2009年环境空气中的二氧化硫年均浓度值从0.067 mg/g3下降至0.017mg/g3，除2001年年均值超过国家空气质量二级标准，其余年份均达到国家空气质量二级标准。二氧化硫年均浓度在 2001～2003年降幅较大，2004年和2007年有所上升。Daniel趋势检验表明，2001～2009年万州城区空气中二氧化硫年均浓度有显著下降趋势。

2.1.2 二氧化氮

2001～2009年环境空气中的二氧化氮年均浓度值在0.027 mg/g3～0.013mg/g3之间，均达到国家空气质量一级标准。9年间二氧化氮年均浓度呈波浪型起伏。Daniel趋势检验表明，2001～2009年万州城区空气中二氧化氮年均浓度有不显著下降趋势。

图1 2001～2009年万州区环境空气监测结果变化趋势图

2.1.3 可吸入颗粒物

2001～2009年万州城区空气中可吸入颗粒物年均浓度在0.090mg/g3～0.137mg/g3之间。2001～2004年均浓度起伏波动，2005年之后浓度基本无变化。Daniel趋势检验表明，2001～2009年万州城区空气中可吸入颗粒物年均浓度有显著下降趋势。

表1 空气各指标Daniel趋势检验分析

3 污染特征及影响因素

3.1 污染特征

年平均综合污染指数变化是反映大气污染及空气质量总体特征的一个重要指标。从图1可以看出：在2001～2009年间,万州区综合污染指数年平均值在1.61～2.90之间，2001～2009年万州城区空气中综合污染指数波动较大，Daniel趋势检验表明，2001～2009年万州城区综合污染指数呈显著下降趋势，说明万州城区环境空气质量有所改善。

根据万州区2001～2009年空气污染指数和污染负荷计算结果，可吸入颗粒物污染负荷比为58.5%，是空气中的首要污染物，表明万州区空气污染以尘污染为主。可吸入颗粒物污染主要是地面扬尘、工业排放、燃煤、二次转化和生物质燃烧共同作用的结果。其中地面扬尘的贡献最为显著，主要是由于建筑工地、市政施工、裸露土地和道路扬尘造成的。

图2 2001～2009年万州区综合污染指数变化图

二氧化硫污染负荷比为25.9%，万州区二氧化硫的污染负荷呈现下降趋势。近十年来，万州区通过一系列的工厂搬迁和工业的重新布局，城区内的工业企业数量逐渐减少。同时加大了对工业燃料的使用要求，逐步降低了燃煤比率，提高燃油和燃气比率，因此二氧化硫产生量下降比较明显。

二氧化氮污染负荷比为15.6%，近几年二氧化氮的污染负荷比呈现上升趋势，主要是万州区机动车保有量不断增加。可以预见，随着居民生活水平的提高，城区内的机动车量特别是汽车量将进一步增加，如果继续以汽油为主要燃料的话，城区氮氧化物污染负荷将进一步增大。

图3 万州区污染物污染负荷比例图

3.2 影响因素

3.2.1 城建施工

万州区作为三峡移民人口最多的城市，近年来城市建设力度加大，由移民迁建施工、房屋拆迁、土地整治、道路市政施工等带来的扬尘污染问题十分突出，已成为影响城区大气环境质量的首要因素。如2001年大量修建移民新区，开展滨江环湖路建设。近年来道路整治工程和城区周边工业园区的建设，使工地产生的扬尘居高不下。

3.2.2 重点污染源的整治

近十年来万州区加快推进新型工业化进程，实施减排政策、重点污染源整治、清洁能源推广等一系列措施，对污染排放超标的企业强制实行清洁生产审核，对污染大的企业实行限期搬迁等综合整治措施，对减轻万州区空气污染起了一定作用。实施重点节能减排和重点污染源综合整治工作已取得初步成效,这些措施是驱动万州区环境空气质量好转的因素之一。

3.2.3 能源结构的调整

在有组织排放中，90%的二氧化硫和80%的颗粒物由燃煤排放。2003年以来万州区大力开展“蓝天行动”，加快了清洁能源替代，积极推动城市能源结构调整，大力推进工业园区集中供热。目前燃煤占全区能源的比例已经低于35%，清洁能源的大力推广，使得燃烧释放的污染物浓度大大降低。

3.2.4 机动车尾气

随着经济的发展好人民生活水平的提高，机动车保有量不断增加。2009年万州区民用汽车保有量达到37770辆，比2008年增长29.1%，汽车尾气排放持续增长。加上市区内坡多路窄，部分地段大面积施工与车辆改道，易引起局部交通不畅、机动车尾气排放也有所增加，导致二氧化氮浓度近几年来持续上升。