黔西南州空气质量指数的时间变化特征及污染物来源分析

【摘 要】 为探究黔西南州空气质量指数的时间变化特征，采用时间序列法统计分析了2015～2017年黔西南州11个监测点PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO的监测数据。结果表明：2015～2017年间，黔西南州空气质量整体较好，空气质量优良率达到了100%，主要污染物IAQIPM10、IAQIPM2.5呈现降低趋势，空气质量进一步提高;季节变化趋势表现出明显的“冬高夏低”特征;PM2.5、PM10与SO2的变化特征相似，颗粒物主要来源于煤炭燃烧，黔西南州空气质量状况受煤炭消费制约明显。

【关键词】 黔西南州 空气质量指数 大气污染物 时间变化

0 引文

随着我国社会经济的快速发展，高速的城市化進程以及持续攀升的能源消耗，使大气污染问题日渐突出，目前已成为制约我国可持续发展和生态文明建设的重要因素[1-3]。目前颗粒物已成为我国城市大气的首要污染物[4， 5]，而典型气态污染物SO2、NO2、CO等不仅影响人体健康，还参与或促进大气颗粒物的形成[6]。国家环保部和国家质量监督检验检疫总局于2012年2月颁布的《环境空气质量标准（GB3095-2012）》规定了PM2.5、PM10、SO2、NO2和CO作为环境空气污染物基本项目。

目前，针对我国大气污染或空气质量的研究，主要集中在污染最为严重的华北、华中最为发达的少数大城市[7]，而对于经济欠发达的西部地区研究还非常少。而随着“十二五”、“十三五”期间黔西南州提出“工业强省和城镇化带动”两大战略背景下，经济跨越式发展、工业结构变化与城镇化率迅速提高的同时，势必会加大对生态环境的压力[8]。

黔南州位于贵州省中南部，空气质量状况较好，2015-2017年空气质量指数优良率达到100%。黔西南州经济基础薄弱，脱贫攻坚压力较大，在大力进行经济建设的同时，推进生态文明建设，保持城市发展可持续成为当地政府高度关注的问题。分析黔南州空气质量指数的时空分布特征及其影响因素，对于兼顾环境与发展，避免重蹈东部和沿海发达地区先污染后治理的老路具有重要的现实意义。

1 数据与方法

1.1 数据来源

大气环境监测数据来源于黔西南州环境监测网络，共计11个监测点，其中兴义市有4个监测点，其它各县均有1个监测点。监测数据来源于2015年1月1日至2017年12月30日11个监测点的SO2、NO2、PM2.5、PM10、CO质量浓度日均值。

1.2空气质量指数计算和分级标准

按照环境保护部发布的《环境空气质量指数（AQI）技术规定》（HJ633-2012）中给出的计算方法，计算得到黔西南州各监测点SO2、NO2、PM2.5、PM10、CO日均浓度值对应的空气质量分指数值（IAQI）。根据规定，AQI取IAQI中的最大值;当AQI大于50时，IAQI最大的为首要污染物，若IAQI最大的污染物为两项或两项以上时，并列为首要污染物。IAQI大于100的污染物为超标污染物。

目前我国的空气质量指数共分为6个等级。空气质量指数值的范围最小为0，上不封顶。一级到六级依次对应的空气质量指数值的范围为0～50、51～100、101～150、151～200、201～300、>300。空气质量指数的级别越大，污染程度越高，空气质量越差。

2 黔西南州空气质量指数的时间变化

2.1空气质量指数年变化

图1是黔西南州2015～2017年年平均空气质量指数（IAQI）。整体来看，各污染物IAQI值都没有超过50，均满足我国一级环境空气质量标准。从不同污染物上来看，悬浮颗粒物的污染最为严重，其与NO2在2016年的IAQI值最高，到2017年均有所下降且低于2015年值。而SO2三年间一直呈下降趋势，2017年IAQI已低于10;IAQICO则呈上升趋势，2017年有一个明显的上升，其值已超过IAQIPM2.5，应当引起警惕。

2.2空气质量指数季、月变化

按照气候季节的划分办法，黔西南州3～5月为春季，6～8月为夏季，9～11月为秋季，12～2月为冬季。从各污染物的季节均值可以看出（图2所示），11个监测点IAQISO2、IAQINO2、IAQIPM10、IAQIPM2.5、IAQICO的月均值与季均值变化趋势与规律基本相同。

图2中各污染物的四季IAQI指数均没有超过50，即全年各污染物均满足我国空气质量Ⅰ级限值，空气质量状况整体较好。IAQISO2、IAQINO2、IAQIPM10、IAQIPM2.5、IAQICO呈现出冬高夏低的变化特征，冬季IAQI指数最高，夏季最低，冬季IAQI指数可达夏季的1.5～2.5倍，冬季空气质量状况明显劣于夏季，但污染程度依旧较轻，空气质量良好;春秋两季IAQI指数水平相当，明显高于夏季而不及冬季。其中，IAQIPM10与IAQIPM2.5的变化趋势季节特征明显，且冬季IAQI值明显高于夏季;PM10与PM2.5的春季IAQI值明显高于秋季，趋近冬季的峰值水平，而IAQISO2、IAQINO2、IAQICO春秋季的指数值与夏季相差不大。

3结论

本文通过对黔西南州2015～2017年的监测数据探讨了SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO的时间分布特征，得出以下结论：

（1）黔西南州空气质量状况较好，以颗粒物污染物为主。黔西南州空气质量优良率达到了100%，各污染物年均值也都不超过空气质量Ⅰ级限值，其中PM10和PM2.5的IAQI值相对较高但呈下降趋势，而CO污染虽较轻但近年来IAQI不断上升，2017年已超过IAQIPM2.5。

（2）黔西南州PM2.5、PM10与SO2的变化趋势相近，IAQI值呈现出明显的“冬高夏低”的季节性规律，由此推断悬浮颗粒物主要来源于煤炭的燃烧;

【参考文献】

[1] 黄亚林，刘超，曾克峰，等. 2013─2014年武汉市PM_（2.5）的时空分布特征及其与气象条件的关系[J]. 生态环境学报. 2015（08）： 1330-1335.

[2] 李令军，王占山，张大伟，等. 2013～2014年北京大气重污染特征研究[J]. 中国环境科学. 2016（01）： 27-35.

[3] Wang S， Hao J. Air quality management in China： Issues， challenges， and options[J]. JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCES. 2012， 24（1SI）： 2-13.

[4] 任阵海，万本太，苏福庆，等. 当前我国大气环境质量的几个特征[J]. 环境科学研究. 2004（01）： 1-6.

[5] 赵越，潘钧，张红远，等. 北京地区大气中可吸入颗粒物的污染现状分析[J]. 环境科学研究. 2004（01）： 67-69.

[6] 王占山，李云婷，陈添，等. 2013年北京市PM2.5的时空分布[J]. 地理学报. 2015（1）： 110-120.

[7] 孙峰，张大伟，孙瑞雯，等. 北京地区冬季典型PM_（2.5）重污染案例分析[J]. 中国环境监测. 2014（06）： 1-12.

[8] 罗丽英，魏真兰. 城镇化对生态环境的影响路径及其效应分析[J]. 工业技术经济. 2015， 34（06）： 59-66.

作者简介：张兴勇（1996-），男，硕士研究生在读，单位：贵州大学境与地质灾害防治重点实验室，环境工程