周宁县空气质量变化特征及原因分析

宁德市周宁环境监测站 福建 宁德 355400

1 周宁县概况

周宁县,位于福建省东北部。背山面海,海拔平均800米。整体气候适宜,属中亚热带季风山地气候,冬长夏短,雨量充沛。海拔差异大,夏季凉爽。冬季受大陆性气候影响较显著,夏季却受海洋性气候影响。

2 污染物月均浓度变化情况

2.1 气态污染物

(备注:图中每月浓度为2018、2019年度两年当月浓度的平均值)

如图所示,周宁县气态污染物浓度均存在季节性变化规律。

SO2、NO2浓度夏季最低,春、秋、冬季较高。一是因为春季、秋季和冬季气温偏低,阻碍了污染物的向外扩散;二是因为天气寒冷时工业燃煤锅炉燃煤使用量的增加也会加大SO2的释放,导致SO2浓度上升。三是因为春节期间在外务工人员返乡,车流量变大,机动车尾气的增加导致了NO2排放量的上升。

CO浓度春、夏季较低,秋、冬季较高。原因很可能是周宁县城区存在农田耕地,虽然政府已经采取政策提倡农民合理利用秸秆,禁止焚烧,但是监管难以全覆盖,农民在秋季还是会存在焚烧秸秆的行为。另一方面,周宁县天然气管道尚未普及,群众多数仍采用生物质燃料,冬季气温低加上春节返乡人员增加都会导致生物质燃料使用量增加。此外冬季春节前后燃放烟花爆竹也是CO的来源之一。

O3-8h浓度春、冬季偏低,夏、秋季偏高。这一情况可能与臭氧特殊的形成机制有关。臭氧是一种二次污染物,NO2和VOCS作为它的前体物质在光照条件下会发生光化学反应,生成臭氧。[1]夏、秋季周宁县日照强度大,导致光化学反应加剧,且秋季低温高压,污染物不易扩散,这都使得臭氧浓度居高。此外夏、秋季全市区域普遍存在臭氧浓度偏高的情况,区域间的污染物扩散也会影响周宁县的臭氧浓度变化。而春、冬季常出现梅雨、大雾天气,日照强度较低,光化学反应弱,使得臭氧浓度偏低。

2.2 颗粒物

(备注:图中每月浓度为2018、2019年度两年当月浓度的平均值)

PM10、PM2.5浓度呈现较为明显的季节性变化规律,且曲线走势基本一致,这是因为通常情况下,PM2.5污染来源和PM10基本相同。[2]周宁县颗粒物主要来源于建筑施工、道路扬尘及机动车尾气污染。颗粒物浓度春、秋、冬季较高,夏季明显降低,这主要是因为春、秋、冬季气温较低,常出现静风、高压、大雾等天气现象,导致颗粒物难以扩散和沉降,同时生物质燃料的使用以及机动车尾气的排放也对颗粒物的产生有贡献。而夏季受海洋性气候影响,空气流动性大且降雨量大,降水是大气污染物去除及沉降的重要机制[3],因此夏季颗粒物易于扩散和沉降,同时夏季气候宜人,居民减少了生物燃质料的燃烧和机动车的使用,也会减少颗粒物的产生。

3 空气质量年际变化

表1 周宁县空气质量参数年均值统计

周宁县六项污染物年均浓度均达到《环境空气质量标准》(GB3095-2012)[4]中一级标准,2019年周宁县空气质量达标天数比例较2018年上升0.8个百分点,且AQI(空气质量指数Air Quality Index,简称AQI)[5]下降2.70%,所以总体而言周宁县空气质量状况很好,且有提升趋势。

2019年SO2、NO2年均浓度均有较大幅度下降。这主要得益于政府采取的调整优化产业结构、综合治理燃煤锅炉、增加新能源电动公交车数量、提升车辆油品质量、禁限放烟花爆竹等大气污染防治政策。

然而我们也发现,2019年CO、O3_h8和颗粒物年均浓度稍有上升。CO浓度上升可能是由于政府在禁止露焚烧、推进天然气使用方面治理力度还不够强。臭氧浓度上升可能是因为臭氧形成机制复杂,周宁县作为山区县,植被产生的前体物VOCS难以控制,而周宁县产VOCS的工业源和生活源基础量小,难以减排,加上周边地区臭氧污染物流动作用的影响,导致臭氧防治效果不够理想。颗粒物浓度不降反升,这主要是因为近两年周宁县正处于新城区加速建设的过程中,建筑施工以及渣土清运过程都会产生颗粒物。

4 结语

2018-2019年周宁县空气质量状况总体很好且逐渐提升,达标天数比例上升,AQI下降,这不仅得益于得天独厚的天然地理位置,还与政府采取的一系列空气污染防治政策息息相关。SO2、NO2防治效果较好,而CO、O3和颗粒物的治理还需加大力度。目前周宁县工业基数小,未来随着工业产业逐渐发展,如何制定和实施相关政策加强大气污染防治,促进生态环境和经济建设共同发展也会是有待研究的问题。