沈 鷹,楊家康,段 瑋
(云南省氣象科學(xué)研究所,云南 昆明 650034)
中國作為發(fā)展中國家,社會經(jīng)濟飛速發(fā)展,使得環(huán)境空氣污染成為我國最嚴重的環(huán)境問題之一,受到各級政府和廣大群眾的普遍關(guān)注。云南省是我國環(huán)境空氣質(zhì)量長期保持優(yōu)良的少數(shù)省份之一[1-4],全省2017年和2018年空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)連續(xù)保持全國第一,說明云南省在經(jīng)濟穩(wěn)定增長的同時,實現(xiàn)了空氣質(zhì)量的長期穩(wěn)定向好。
昆明市是云南省政治文化經(jīng)濟中心,近20年來,環(huán)境保護力度不斷加大,環(huán)境空氣質(zhì)量總體向好,但隨著工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的迅速發(fā)展、主城區(qū)面積不斷擴大、機動車數(shù)量快速增長,環(huán)境空氣質(zhì)量出現(xiàn)了一些新變化,有必要對昆明市環(huán)境空氣污染特征進行重新認識。
昆明市主城區(qū)共設(shè)置空氣質(zhì)量監(jiān)測點7個,全部為國控監(jiān)測點,分別為呈貢、龍泉鎮(zhèn)、東風(fēng)東路、金鼎山、碧雞廣場、官渡區(qū)博物館、西山森林公園(清潔對照點),監(jiān)測項目根據(jù)《GB 3095-2012環(huán)境空氣質(zhì)量標準》[5]要求,為二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3-8h)、可吸入顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM2.5),共6項。環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)及有關(guān)數(shù)據(jù)處理按《HJ 633-2012環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定(試行)》[6]和《HJ 663-2013環(huán)境空氣質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范(試行)》[7]執(zhí)行。
2019年,昆明市全市空氣質(zhì)量總體較好,全年空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)為356d,達97.5%,輕度污染天數(shù)為9d(其中,PM2.5超標1d,O3-8h超標8d)。但如果對每個監(jiān)測點進行單點空氣質(zhì)量評價,則每個點位的超標天數(shù)都會明顯上升。圖1給出了7個監(jiān)測點各級別空氣質(zhì)量出現(xiàn)天數(shù)。
由圖1可見,各監(jiān)測點空氣質(zhì)量均較好,其中,呈貢、西山森林公園二個點全年空氣質(zhì)量為優(yōu)的天數(shù)超過了150d,但每個點都出現(xiàn)了輕度污染現(xiàn)象,其中,呈貢出現(xiàn)輕度污染天數(shù)最多(42d),龍泉鎮(zhèn)出現(xiàn)輕度污染天數(shù)最少(20d),7個點輕度污染天數(shù)范圍為20~42d。呈貢、金鼎山、碧雞廣場還分別出現(xiàn)中度污染2d、1d、1d。值得注意的是作為清潔對照點的西山森林公園,其超標天數(shù)(只有輕度污染)達38d,僅次于污染天數(shù)最多的呈貢(輕度污染加中度染污共44d),超過其它5個點的超標天數(shù)。
當(dāng)AQI>50時,AQI分指數(shù)最大的污染物為首要污染物,該指標說明了造成當(dāng)?shù)乜諝馕廴镜闹饕廴疚镆蜃?。圖2給出了2019年7個監(jiān)測點首要污染物出現(xiàn)天數(shù)。由圖可見,造成各監(jiān)測點空氣污染超標的主要污染物依次為O3-8h、PM10、PM2.5、NO2,SO2和CO成為首要污染物的監(jiān)測點和出現(xiàn)天數(shù)都很少,SO2成為首要污染物僅在金鼎山出現(xiàn)了2d,CO成為首要污染物僅在呈貢出現(xiàn)了1d。除了碧雞廣場空氣污染首要污染物為PM10外,造成其它6個點空氣污染超標的首要污染物均為O3-8h。
圖3給出了各監(jiān)測點逐日AQI的變化情況。由圖3a可以看出,各監(jiān)測點每天的AQI及其變化趨勢基本一致,說明這些監(jiān)測點設(shè)置比較合理,能夠代表全市空氣質(zhì)量狀況。由圖3b可以看出,除龍泉鎮(zhèn)10月27日因PM2.5出現(xiàn)嚴重超標,AQI達500外,各監(jiān)測點全年日AQI變化范圍相差不大,各監(jiān)測點AQI最小為20,最大為165,各監(jiān)測點AQI年平均值在61~68,說明各監(jiān)測點全年平均空氣質(zhì)量相差不大。
圖4給出了各監(jiān)測點月均AQI的變化情況。由圖4a可以看出,各監(jiān)測點的月均AQI變化趨勢基本一致,均在4、5月份達最大,7月份最小,其中,呈貢4月、5月的月均AQI超過100,說明呈貢在4、5月份,長達2個月的時間處于輕度污染狀態(tài)。按季節(jié)來說,春季(3—5月)AQI最大,空氣污染最嚴重,秋季(9—11月)AQI最小,空氣污染最輕,冬季(12、1、2月)與夏季(6—8月)的AQI差別很小,空氣污染程度基本一樣。由圖4b可以看出,各監(jiān)測點月均AQI最小為43,出現(xiàn)在西山森林公園,最大為107,出現(xiàn)在呈貢。全年平均而言,各監(jiān)測點的AQI相差不大。
有研究發(fā)現(xiàn),工作和生活的周期性會造成污染物濃度出現(xiàn)周末效應(yīng)[8],圖5給出了2019年周內(nèi)各天AQI的平均值。由圖5可以看出,昆明市各監(jiān)測點AQI周內(nèi)變化趨勢基本一致,都是星期一最大,其次是星期日和星期四,星期六的AQI最小,不像其它城市表現(xiàn)出明顯的周末效應(yīng)。
(1)昆明市全市空氣質(zhì)量總體較好,各監(jiān)測點AQI年平均值在61~68,最小為20,最大為165,全年空氣質(zhì)量優(yōu)良率達97.5%。
(2)作為清潔對照點的西山森林公園,其超標天數(shù)僅次于呈貢,超過其它5個點的超標天數(shù),主要由O3-8h超標引起。
(3)造成昆明市空氣污染超標的首要污染物依次為O3-8h、PM10、PM2.5。
(4)各監(jiān)測點月均AQI變化趨勢基本一致,均在4、5月份達最大,7月份最小,空氣污染程度春季最嚴重,秋季最輕,冬季與夏季差別不大。
(5)各監(jiān)測點AQI周內(nèi)變化趨勢基本一致,均為星期一最大,星期六最小,沒有表現(xiàn)出明顯的周末效應(yīng)。