2014-2020年渭南市雾霾发展状况分析

李锦华 孙 萌 陈 缘 吕海波

（渭南师范学院 环境与生命科学学院 陕西渭南 714000）

雾霾作为一种不良天气现象，其实并非工业现代化的独有产物，古代早就出现了。甲骨卜辞里有“己酉卜，争贞：风隹有霾”的记载[1]。随着时代发展和科学进步，雾霾已有了清晰的定义，即空气中的二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物等粒子与雾气结合在了一起，致使大气混浊、视野模糊并导致空气质量恶化的大气现象。

渭南市近年来雾霾天气频现，属于中度污染和重度污染之间，对市民身体，交通和城市形象造成严重影响，治理雾霾迫在眉睫。此项目将通过对渭南市污染源污染物和雾霾污染物的相关分析，以渭南市近6年来的雾霾天气变化情况和规律为依据，来判断渭南市雾霾天气的根本成因。渭南市雾霾天气频繁，并且持续时间长，浓度大。为了更好地改善雾霾污染，提高大气环境质量，应加强雾霾特征及成因分析，为当前治理措施提供理论帮助，本文对渭南市空气质量改善、市民健康以及城市建设具有重要意义。

一、研究区概况及数据来源

（一）研究区概况

渭南市位于东经108°50′-110°38′和北纬34°13′-35°52′之间，地处陕西省关中平原东部最宽阔地带，是陕西的“东大门”，不仅是关中东部重要交通枢纽，而且还是我国的历史文化名城。总面积1.3万平方公里，总人口554万，是陕西省第二人口大市。现已成为陕西省和国家生产布局中初具规模的农业生产基地和能源重化工基地。渭南属暖温带半湿润半干旱季风气候，四季分明，光照充足，雨量适宜。舒适的气候使得渭南物产丰富，自然资源颇为丰饶。

（二）数据来源

本文所用到的2014年1月到2020年2月12日渭南市的所有污染物成分含量以及空气质量指数等数据均来源于中国环境监测总站（http：//www.cnemc.cn）。

（三）利用excel 进行作图分析。

二、研究结果

（一）年际分析

1.SO2、NO2及PM10 年均浓度变化趋势（如图1 所示）。

图1 三种污染因子的年均浓度变化趋势

通过对渭南市2014-2020年2月期间SO2、NO2及PM10的年均浓度进行分析[2]，由图1变化趋势发现，从2014-2020年，SO2和PM10的浓度呈下降趋势，而NO2的浓度处于波动状态，甚至有着上升的趋势。

2.PM2.5 年浓度变化（如图2 所示）

通过对渭南市2014-2020年2月的PM2.5年平均值进行的年际分析[3]，由图可以看出其浓度虽呈现下降趋势，但仍有波动，并且下降幅度不大。2015年出现一次小低谷，除2020年以外，最高值出现在2016年。由于2020年只有两个多月的数据，并且这两个月正是污染物浓度的高峰期，所以2020一列在本年际分析中不具有参考价值。从2014年至2019年整体来看，其浓度趋势呈现乐观形式。

图2 PM2.5 浓度年度变化

（二）年内分析

1.SO2的浓度变化

每年中的月均浓度变化变化基本呈“U”形分布，1-4月SO2的月平均浓度逐渐下降，4-10月SO2的月平均浓度变化平稳，10-12月SO2的月平均浓度逐渐上升，其变化趋势结果如图3所示。

图3 SO2 的浓度变化

2.NO2浓度变化

通过对渭南市2014-2020年的NO2年平均浓度进行分析发现，2014年到2017年呈上升趋势，2017年到2020年呈下降趋势。但每年中的月浓度变化呈先下降后上升的趋势1-8月NO2的月平均浓度逐渐下降，8-12月NO2的月平均浓度逐渐上升，其变化趋势结果如图所示。

图4 NO2 的浓度变化趋势

3.PM10 浓度变化

通过对渭南市2014-2020年2月的PM10月平均浓度进行分析发现，2014-2020年间，PM10的年平均浓度是有所下降的，呈现着良好的发展趋势，并且每年5月至9月末为浓度低谷区，其余月份的浓度相对较高，高峰期出现在1月和12月之间，全年整体呈现倒U形分布。

图5 PM10 浓度变化趋势

4.PM2.5 的年内变化特征及成因

如图6，渭南市2014～2020年二月期间各年PM2.5平均值整体基本呈“U”形分布，对于其频率的时间变化特征，存在明显的季节变化特征[4]。据图中变化规律发现11月中旬到次年3月中旬是一年中雾霾产生的高峰期。即在春冬季节，雾霾天气出现的频率较高，并且有达到重度污染，而在夏秋季节则雾霾天气出现的情况较为良好。

图6 PM2.2 浓度年内分析

5.雾霾天气峰值区分析

通过对雾霾峰值的截取得到下图，整体来看其中每年的严重雾霾天气多在12月和1月区间，最高点多出现在阳历跨年前后，此时人类社会活动频繁，汽车等交通工具污染性气体排放量大，处于静稳天气过程中，大气扩散能力一般，雨水少，难以被冲散。

图7 11 月中旬至次年3 月中旬PM2.5 变化趋势

（三）疫情期间AQI 浓度变化特点

通过对1月24日至2月12日此时段三年来的AQI浓度数据的提取，绘制了如下图表，由图表可看出三年来的空气情况正在逐年改善，但由于新冠病毒的出现，2020年1月24日至2月12日为疫情封闭期，相比前两年的改善程度而言，2020年更加明显。

图8 疫情期间AQI 浓度变化趋势

三、讨论

通过对渭南市2014-2020年2月期间SO2、NO2、PM10及PM2.5的年均浓度进行年际分析，造成这一现状的原因是市政府重视对燃煤用量的控制，实行煤改气、煤改电，并且大力支持开发新能源，因而SO2浓度下降较快。另外，由于渭南市私家车大幅度增多，汽车尾气排放量也迅速增大，致使NO2和PM10的浓度未显著下降。

通过对2014-2020年七年来渭南市大气中的SO2、NO2、PM10的浓度变化进行了年内分析。造成这一现状的原因是[5]：（1）自然因素：渭南市常年盛行偏东北风，风力携带的颗粒物经过城区上空降落下来；由于渭南市地处关中盆地，秋冬季易形成大雾天气，增大污染。所以冬季浓度较高，夏季浓度较低。（2）人为因素：工业固体废物不能有效处理加重了城区上空污染程度，渭化工厂会向渭南市大气中排放一定量的氮氧化物；过年期间汽车尾气排放量较大，所以12月到次年1月NO2浓度较高。

通过对2018～2020年1.24-2.12期间，渭南市AQI的浓度变化分析，造成这一现状的原因是：（1）受疫情影响，出行车辆、人数变少，汽车尾气排放量减少。部分工厂不能正常运行，产生的污染物较少；（2）国家大力禁止燃放烟花爆竹，减少粉尘，环境得到改善；（3）政府更加重视大气污染对环境的污染，开展了一系列保护环境的行动，情况逐渐好转。

四、结论

研究发现2014-2020年SO2浓度有逐年下降趋势，而NO2和PM10无明显变化。年内的月均浓度变化变化基本呈“U”形分布，12月24日至1月12日为各参数峰值，空气质量受季节影响较大。疫情控制期间AQI浓度降低，说明交通工具的尾气排放，是造成雾霾的重要因素之一。总的来说，渭南市六年来总体雾霾天气和污染情况有好转趋势。