張智鋒，劉雪錦，雷 芬

（陜西中圣環(huán)境科技發(fā)展有限公司，陜西 西安 710054）

榆林市環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)及相關(guān)性分析

張智鋒，劉雪錦，雷 芬

（陜西中圣環(huán)境科技發(fā)展有限公司，陜西 西安 710054）

從榆林市2007—2012年環(huán)境空氣中 SO2、NO2和 PM10的變化趨勢(shì)可以看出，SO2和 PM10濃度總體有下降趨勢(shì)，2012年較2007年水平降低了約25%，而 NO2濃度總體呈上升趨勢(shì)，2012年較2007年水平增加了約 80%；在月際變化中，NO2和 PM10采暖期濃度增幅約在 30%以上，而 SO2采暖期濃度甚至達(dá)到非采暖期的4倍，可見，采暖期燃煤鍋爐污染控制仍是降低大氣污染物濃度的關(guān)鍵，而加強(qiáng)脫硝工程的實(shí)施也是當(dāng)前較為迫切的任務(wù)。

環(huán)境空氣質(zhì)量；變化趨勢(shì)；相關(guān)性分析；榆林市

榆林市位于陜西省最北部，地處黃河中游，屬溫帶干旱、半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，四季分明，氣候干燥，降水較少，春季多風(fēng)沙。榆林市地處晉、陜、蒙、寧能源富集區(qū)中心位置，煤、氣、油、鹽等礦產(chǎn)資源豐富，是我國重要的能源化工基地，目前已基本形成以煤炭、石油、天然氣、巖鹽采掘?yàn)榛A(chǔ)，以電力、化工、建材為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)體系。2012年，榆林市生產(chǎn)總值 （GDP）為2769.22億元，比上年增長 12%，增速超全國 4.2個(gè)百分點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)總量連續(xù)八年位居陜西省第二。榆林市已初步成為國家 “西煤東運(yùn)”的腹地、“西氣東輸”的源頭、“西電東送”的樞紐。

榆林市正處在工業(yè)化快速發(fā)展期，也處在環(huán)境污染、資源消耗的高峰期，環(huán)境狀況距離全面建設(shè)小康社會(huì)的要求有相當(dāng)大的差距。如何在加快發(fā)展的同時(shí)，切實(shí)保護(hù)好環(huán)境，促進(jìn)人與自然的和諧發(fā)展，是榆林市環(huán)境保護(hù)工作面臨的最嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

本文通過對(duì)榆林市2007—2012年環(huán)境空氣中二氧化硫 （SO2）、二氧化氮 （NO2）和可吸入顆粒物 （PM10）的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，試圖找出榆林市環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)和影響因素，為下一步環(huán)境保護(hù)工作的開展奠定基礎(chǔ)。

1 污染物年均變化趨勢(shì)分析

榆林市 2007—2012年環(huán)境空氣中 SO2、NO2和PM10年均變化趨勢(shì)見圖 1。

為衡量環(huán)境污染變化趨勢(shì)在統(tǒng)計(jì)上有無顯著 性，本文采用 spearman的秩相關(guān)系數(shù)法對(duì) SO2、NO2和 PM10三種污染物在 2007—2012年的年均值進(jìn)行了趨勢(shì)檢驗(yàn)，其計(jì)算公式為：

式中：di為變量 Xi與 Yi的差值；Xi為周期 I到周期 N按濃度值從小到大排列的序號(hào)；Yi為按時(shí)間排列的序號(hào)。

將秩相關(guān)系數(shù) rs的絕對(duì)值同 spearman秩相關(guān)系數(shù)統(tǒng)計(jì)表中的臨界值 Wp進(jìn)行比較 （N＝6，P＝0.05時(shí)，Wp＝0.829）。rs＞W(wǎng)p表明變化趨勢(shì)有顯著意義，rs是負(fù)值，表明在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)有關(guān)統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈下降趨勢(shì)或好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，rs為正值，表明在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)有關(guān)統(tǒng)計(jì)量指標(biāo)變化呈上升趨勢(shì)或加重趨勢(shì)；rs≤Wp表明變化趨勢(shì)沒有顯著意義，說明在評(píng)價(jià)時(shí)段內(nèi)水質(zhì)變化穩(wěn)定或平穩(wěn)。經(jīng)計(jì)算，SO2、NO2和 PM10的秩相關(guān)系數(shù)分別為－0.486、 0.943、－0.829。

根據(jù)圖 1和秩相關(guān)系數(shù)計(jì)算結(jié)果可知，SO2年均值 2007—2009年降低，2009—2011年升高，2012年再次降低，總體上有下降趨勢(shì)，2012年較2007年水平降低了 25%，但其變化趨勢(shì)沒有顯著意義；NO2年均值2007—2011年升高，至2012年降低，2012年較2007年水平增加了80%，總體變化有顯著意義，呈上升趨勢(shì)，其年均濃度值已超過SO2年均濃度；PM10年均值 2007—2011年降低，至2012年略有升高，2012年較 2007年水平降低了24%，總體變化有顯著意義，呈下降趨勢(shì)。

2 污染物月均變化趨勢(shì)分析

榆林市 2007—2012年環(huán)境空氣中 SO2、NO2和PM10月均變化趨勢(shì)見圖 2。

為分析 SO2、NO2和 PM10三種污染物月際變化規(guī)律的相關(guān)系數(shù)，本文計(jì)算了三種污染物月際變化的線性相關(guān)系數(shù)，其計(jì)算公式為：

式中：ρ為相關(guān)系數(shù)；（X，Y）為二元隨機(jī)變量。

經(jīng)計(jì)算，SO2、NO2和PM10月際變化的線性相關(guān)系數(shù)見表1。

表1 污染物月際變化的線性相關(guān)系數(shù)

由圖2和表 1可見，SO2呈現(xiàn)出非常明顯的“U”型曲線，污染物濃度冬季最高，夏季最低，在榆林市11月至第二年 3月的采暖期內(nèi)，SO2濃度要大幅高出非采暖期，采暖期平均濃度約是非采暖期的 4倍。NO2與 SO2類似，也呈“U”型曲線，且從相關(guān)系數(shù)計(jì)算結(jié)果看，NO2與 SO2高度相關(guān)（相關(guān)系數(shù)為 0.834），但其月際變化幅度較SO2小很多，采暖期平均僅比非采暖期增加約30%。PM10與 NO2、SO2月際變化規(guī)律不同，相關(guān)性也較差，其在春季最高，冬季次之。榆林市氣候原因造成的春季大風(fēng)揚(yáng)塵是造成春季PM10濃度最高的主要原因，但采暖期 PM10相較夏季增幅平均也在38%左右，同樣不可輕視。

3 分析與結(jié)論

（1）榆林市冬季采暖造成環(huán)境空氣中 SO2、NO2和 PM10濃度增加，NO2和 PM10采暖期濃度增幅在30%以上，SO2采暖期濃度甚至達(dá)到非采暖期的4倍。可見，采暖期燃煤鍋爐造成的影響仍然占據(jù)較大比例。

（2）榆林市 “十一五”期間通過對(duì)現(xiàn)有工業(yè)脫硫和大力實(shí)施煙塵治理工程，使得SO2和 PM10排放量減少，環(huán)境質(zhì)量有一定好轉(zhuǎn)。但同時(shí)由于榆林市經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展，新增大量 SO2和NO2排放。這是造成SO2質(zhì)量改善不夠明顯的主要原因。而“十一五”期間對(duì)于 NO2關(guān)注度不夠，也是造成NO2排放量持續(xù)增加的主要原因。至 2010年，我國開始對(duì) NO2進(jìn)行總量控制，并在火電、水泥等重點(diǎn)行業(yè)推進(jìn)煙氣脫硝工程，因此 2012年NO2環(huán)境質(zhì)量濃度開始降低，可以預(yù)計(jì)，隨著 “十二五”期間脫硝工程的逐步實(shí)施和地方政府、環(huán)保部門對(duì)NO2影響的日益重視，未來幾年內(nèi)，NO2環(huán)境質(zhì)量濃度應(yīng)有進(jìn)一步降低的可能。

因此，榆林市 SO2控制仍應(yīng)從冬季燃煤采暖入手，通過大力實(shí)施集中供熱、提高脫硫效率等措施降低采暖期 SO2濃度；NO2控制則應(yīng)大力推進(jìn)重點(diǎn)行業(yè)的煙氣脫硝，尤其是集中供熱后大型鍋爐的脫硝措施；PM10濃度除加強(qiáng)采暖期燃煤鍋爐的除塵措施外，榆林市乃至陜北地區(qū)整體生態(tài)環(huán)境的保護(hù)及改善也應(yīng)是重點(diǎn)考慮因素。

［1］姚從容，陳魁.城市環(huán)境空氣質(zhì)量變化規(guī)律及污染特征分析［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2007，21（5）：50－52.

［2］張軍，耿雅妮.寶雞市大氣環(huán)境質(zhì)量變化趨勢(shì)Spearman法分析研究 ［J］.牡丹江大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，35（4）：112－114.

［3］李杰，范毅，曾雪梅.重慶市南岸區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀及變化趨勢(shì)研究 ［J］.西南師范大學(xué)學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2010，35 （4）：184－190.

［4］鄭健.近10年來烏魯木齊市環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)分析 ［J］.西北師范大學(xué)學(xué)報(bào) （自然科學(xué)版），2013，49（4）：115 －120.

［5］周榮美，應(yīng)方，焦荔，等.蕭山區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量變化及其影響因素分析 ［J］.環(huán)境污染與防治，2012，34（8）：44－48.

Trend and Correlation Analysis of Air Quality in Yulin

ZHANG Zhi－feng，LIU Xue－jin，LEI Fen
（Shanxi Zhongsheng Environmental Technology Development Limited Company，Xi'an Shanxi 710054 China）

The concentrations of SO2and PM10were decreasing in Yulin based on the air quality data from 2007 to 2012.Their concentrations reduced by around 25%in 2012 than that in 2007.However，the concentration of NO2was increasing by about 80%in the same time period.There was an obvious distinction between winter and nonwinter season in a year.The concentrations of NO2and PM10increased by more than 30%in the heating season. Meanwhile，the concentration of SO2was 4 times of that in the non－h(huán)eating season.Clearly，coal－burning is still the key of air pollution control in the heating period.Therefore，denitration project has become urgent in Yulin. Key words：air quality；trend；correlation analysis；Yulin

X82

A

1673－9655（2014）02－0054－03

2013－12－12

張智鋒 （1983－），男，工程師，碩士研究生，主要從事環(huán)境影響評(píng)價(jià)及環(huán)境保護(hù)研究，為本文通訊作者。