衡阳市区大气环境质量现状及变化趋势分析

张 艺，王芳芳

（1.湖南省衡阳市环境监测站，湖南 衡阳 421151；2.汕头大学 理学院，广东 汕头 515063）

1 引言

近年来，随着我国经济飞速发展，人民的物质生活水平也相应提高，但人民的生活环境却每况愈下。环境空气质量的好坏与人体健康息息相关，对于人口密集的城市，空气污染物不易稀释和分散，局部空气污染物浓度不断提高，对人身心健康有很大影响。衡阳市位于湖南省中南部，湘江中游，面积15 310 km2。据2011年调查，衡阳城市建成区面积达到128km2，2010年第6次中国人口普查结果显示［1］衡阳市常住人口714.146 2万人，其中中心城区户籍人口138万人，占全省总人口比重为10.87%。步入了中国特大城市行列，因此对衡阳市区的空气质量的监测对人民生活水平的提高有重大意义［2］。

2 监测方法

2.1 监测点的布设

按照人口和功能区的划分原则［3］，2010年度衡阳市城区设4个常规空气监测点，分别为衡阳市仪表厂（手工测点）、珠晖区环保局（自动站）、市环境监测站（自动站）、衡阳化工总厂（手工测点）。

2.2 监测项目及分析方法

主要监测项目及其分析方法分别为SO2（甲醛吸收－副玫瑰苯胺分光光度法，GB／T15262－94）、NO2（Saltzman法，GB／T15435－95）、PM10（大气飘尘浓度测定方法，GB6921－86），根据《环境监测技术规范》（空气部分）关于数据统计有效性的规定，SO2、NO2日均浓度每日连续采样至少18h；PM10日均浓度每日连续采样至少12h，每月至少有均匀分布的12个有效日均值。总计全年获SO2有效日均浓度值1 113个，NO2有效日均浓度值数据1 114个，PM10获有效日均浓度值数据1 110个（以上均未包括对照点和新增点）。

2.3 空气质量的评价

采用空气综合污染指数对衡阳市区空气质量进行评价，以2010年为例，选择SO2、NO2和PM103种污染物计算综合污染指数。以国家《环境空气质量标准》（GB3095－1996）［4］的二级标准为评价标准，即年均 值 SO2为 0.06mg·m－3，NO2为0.08mg·m－3，PM10为0.10mg·m－3。空气综合污染指数的数学表达式如下：

式中，P为空气综合污染指数；Pi为污染物i的分指数；Ci为污染物i的年平均值；Si为污染物i的环境空气质量二级标准浓度；n为大气污染物项目数。

3 结果与讨论

3.1 大气环境质量现状及变化趋势

3.1.1 SO2污染现状

“十一五”期间，衡阳市SO2的年均值在0.041～0.058 mg／m3，5年年均值均达到环境空气质量国家二级标准。年均值最小的一年出现在2009年，5年间的全市日均值超标率在1.6%～11.4%之间。“十一五”期间，衡阳市SO2浓度总体呈逐渐下降趋势，见图1。

图1 “十一五”期间衡阳市年均SO2浓度变化趋势

由图1可以看出，全市的SO2的浓度在“十一五”期间波动较大，在0.019～0.103mg／m3范围内，市环境监测站在2007年SO2浓度达到最大值0.103mg／m3，出现超标。除珠晖区环保局在2007年度SO2浓度有所减少外，其它测点都较上年度或多或少有所增加。整体来说，所有监测点在2009年度的SO2浓度都达到最小值，而在2010年有所升高，特别是衡阳市仪表厂升高到0.054mg／m3，这与2010年城市建设发展迅速，而忽视环境的保护有非常紧密的联系。

3.1.2 NO2污染现状

“十一五”期间，衡阳市城区二氧化氮的年均值在0.036～0.046mg／m3之间，全部达到环境空气质量国家二级标准。年均值最大的一年出现在2007年，而2008年为这5年间最低。5年中全市二氧化氮日均值超标率在0.5%～2.3%之间，其中2009年、2010年连续两年均无超标情况出现。“十一五”期间，二氧化氮除在2007年有一个反常的升高外，整体呈逐渐下降趋势，见图2。

图2 “十一五”期间衡阳市年均NO2浓度变化趋势

由图2可知，全市的NO2的浓度在“十一五”期间波动不大，集中在0.025～0.056mg／m3浓度范围内，除市环境监测站浓度在2006～2009年逐年增加，其它监测站都有所降低，但在2010年各监测站都达到0.037mg／m3左右的浓度。衡阳市仪表厂在2007年度NO2浓度达到最大值0.056 mg／m3。

3.1.3 PM10污染现状

“十一五”期间，衡阳市城区空气可吸入颗粒物浓度年均值在0.069～0.094mg／m3之间，全部达到环境空气质量国家二级标准。年均值最大的一年出现在2007年，而2009年为这5年间最低。5年中全市日均值超标率在2.8%～9.8%之间。“十一五”期间，可吸入颗粒物年均值在0.080mg／m3上下窄幅波动，在2007年年均值达到最大，2008年、2009年呈下降趋势，但2010年呈上升趋势，见图3。

由图3可知，全市的PM10浓度在“十一五”期间波动较大，在0.035～0.133mg／m3浓度范围内，衡阳化工总厂和衡阳市仪表厂的PM10整体浓度较高，变化较大，均有升高后降低的趋势，分析应该与其2007年扩大工业化生产，向大气环境排放的污染物迅速增加，随后又控制排放，从而PM10浓度有所减低有密切关系。市环境监测站与珠晖区环保局的整体浓度较低，呈减低趋势，这与该监测站严格控制排放物有关。

图3 “十一五”期间衡阳市年均PM10浓度变化趋势

3.1.4 综合污染指数评价

2010年衡阳市城区各测点空气综合污染指数评价结果见表1。空气污染综合指数说明，城区污染最严重的测点是衡阳市仪表厂，其次是珠晖区环保局。城区最主要的大气污染物为PM10，其次是SO2，最后是 NO2。

表1 2010年衡阳市城区各测点空气综合污染指数统计值

3.2 全市空气污染物分布特征及变化趋势

“十一五”期间衡阳市城区主要空气污染物年均值分布特征见表2。衡阳市城区空气环境中SO2、NO2、PM10的年平均值自“十一五”期间的年际变化趋势经Spearmun秩相关系数检验（显著性水平为0.05），计算得出rs值在－0.60～－0.50之间，计算结果表明，SO2、NO2、PM10均呈下降趋势，但无显著意义，见表2。

3.3 影响衡阳市区空气质量原因分析

（1）改革开放以来特别是“十一五”期间，衡阳市的经济、人口、交通迅猛增长，城市面貌发生巨大变化的同时，伴随着向大气环境排放的污染物也迅速增加。

（2）较特殊的地理气象条件增加了空气飘尘和降尘的污染几率。衡阳冬春时季干燥少雨，常有暖冬，干燥的空气加重了TSP、PM10的污染。冬天昼夜温差大，低空常出现逆温层，空气污染物扩散困难，因而冬季出现大气污染的概率较大。

表2 “十一五”衡阳市城区各污染物年均值趋势判断

（3）工业和能源结构的不尽合理导致大气污染加重。衡阳火电、冶金、水泥、陶瓷等高耗能的气型污染企业比重较大，能源消耗又以煤炭为主，许多能耗大户至今脱硫除尘措施不能正常运行，有些企业连消烟除尘设施都严重不足，很难甚至不可能做到国家要求的达标排放。

（4）以汽油（柴油）为动力的机动车快速增长，构成了城市空气污染的另一个重要来源。“十一五”期间，汽车工业发展较快，机动车的社会拥有量大幅增加，城市又是机动车的集散地，汽车尾气污染日益严重。因此富含大量CO、NOX、碳氢化合物等有害成份的机动车尾气是导致城市街区空气污染的重要原因。

（5）城市空气中颗粒物成分复杂，来源众多，多年来对煤烟的治理，使得扬尘污染对造成城市空气中颗粒物污染的影响突现出来。

4 污染防治对策与建议

（1）深入持久地开展资源（能源）节约活动，加快城市能源结构调整，推广电、天然气、液化气等清洁能源的使用，切实减少污染物的排放总量，从源头上控制污染。

（2）推行清洁生产，通过产业结构调整，加快以节能降耗、综合利用和污染治理为主要内容的技术改造，加大环保投入，对重点行业和能耗大户强制燃煤脱硫与烟气治理，控制工业污染。

（3）采取包括技术在内的各种措施，控制汽车尾气污染和生活面源污染。植树造林、栽花种草、绿化城乡、净化空气。

（4）加强环境空气监测能力建设，努力强化现场应急监测能力和环境质量监测能力，用更先进的手段开展环境监测工作，提高对空气污染的监控能力和水平，为空气污染防治提供有效、及时的技术支持和服务。

5 结语

通过对衡阳市“十一五”期间SO2、NO2和PM103种污染物的变化趋势分析，得出各污染物均有下降趋势，但有个别测点有较大波动。2010年的空气综合污染指数显示PM10是衡阳市区的主要空气污染物，其次是SO2，最后是NO2，衡阳市仪表厂是污染最严重的测点。通过对全市污染物分布特征分析可知，全市SO2、NO2、PM10浓度基本保持稳定，并呈下降趋势。由此分析了影响衡阳市区空气质量的原因，并做出了对应的防治对策和建议。

［1］衡阳市统计局.衡阳市第六次全国人口普查主要数据公报［R］.衡阳：衡阳市统计局，2010.

［2］王亚非，姚 建.灰色系统GM（1，1）与多元回归分析耦合用于拉萨市大气 NO2的预测［J］.环境科学与管理，2006（7）：186～188.

［3］国家环保总局.空气和废气监测分析方法（第四版）［M］.北京：中国环境科学出版社，2003.

［4］国家环境保护总局.GB3095－1996，环境空气质量标准［S］.北京：中国环境科学出版社，1996.