2020年昆明市环境空气质量及分析

＊陈瑞娟 李明 冯晖 颜翔 张国涵

（1.云南省生态环境厅驻昆明市生态环境监测站 云南 650028 2.云南省辐射环境监督站 云南 650028）

引言

中国是世界上大气污染最为严重的国家之一，随着社会的发展，工业的崛起，城市化进程的加快，大气污染日益严重，空气质量问题日益突出，雾霾、扬尘、酸雨等天气现象日益频发[1]。空气中主要污染物SO2会形成酸雨破坏植被、腐蚀建筑物、危害人类及动物健康[2]，PM10的吸入会引发呼吸道感染，诱发心脑血管疾病；PM2.5容易与空气中其它物质结合，健康危害更大[3]，环境空气质量严重影响着人类生活与健康。随着社会的进步和发展，人们早已不再是对物质生活方面的单一的追求，而是变得多元化。现在，人们对生活区域的生态环境质量要求越来越高，对环境空气质量越来越关注。昆明，天气常如二三月，花枝不断四时春，素有“春城”和“花都”的美誉。这座以旅游、花卉为主要支柱产业的美丽城市，高原明珠滇池、斗南花市、四季如春的宜人气候都是它的亮点之一。我们需要时刻关注着美丽春城的环境质量，努力把春城建设的更美，营造更好的生活环境，实现生态环境可持续发展。

1.数据来源

2020年昆明市主城区国控点，监测点位有呈贡新区、龙泉镇、东风东路、碧鸡广场、金鼎山、官渡区博物馆，共计6个监测点，每日对主要污染物二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）、臭氧（O3）、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）监测。参照标准《环境空气质量指数(AQI)技术规定（试行）》（HJ 663-2012）[4]、《环境空气质量评价技术规范（试行）》（HJ 663-2013）[5]、《环境空气质量标准》（GB3095-2012）[6]监测结果进行分析和评价。

2.结果与分析

(1)2020年昆明市环境空气质量状况

2020年有效监测366天（d），环境空气质量日均值优良达标率100.0%。其中，优203天，占55.5%；良163天，占44.5%。

6个国控点进行单点空气质量评价，环境空气质量日均值优良率为99.2%～100.0%，见表1。

表1 监测点空气质量优良率统计

AQI大于50时，IAQI最大的污染物为首要污染物，IAQI大于100的污染物为超标污染物。各监测点首要污染物、超标污染物情况见图1。50＜AQI≤100，首要污染物主要为O3和PM10，偶尔出现为PM2.5。监测点有4天出现轻度污染，4天内6个监测点共出现8次超标污染物，超标污染物为O3、PM10，具体为3月31日呈贡新区和龙泉镇监测点O3超标；5月16日、7月28日龙泉镇和东风东路监测点O3超标；8月26日呈贡新区监测点O3超标；11月13日碧鸡广场监测点PM10超标。

图1 首要污染物、超标污染物情况

(2)主要污染物情况

参照国家标准《环境空气质量标准》（GB3095-2012），6个国控监测点主要污染物SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5年平均浓度值均达到二级标准要求，见表2。

表2 主要污染物年均值评价

监测期间，6个监测点共出现8次超标污染物，金鼎山和官渡区博物馆监测点无超标情况。金鼎山SO2的最高浓度值为72μg/m3，明显高于其它5个监测点；NO2、CO和PM2.5的浓度范围6个监测点基本一样，无明显差别；6个监测点O3最高浓度值均在标准限值160μg/m3左右，其中呈贡新区最高，超出标准限值，达182μg/m3；碧鸡广场、金鼎山、官渡区博物馆3个监测点的PM10最高浓度值相对高于呈贡新区、龙泉镇、东风东路，其中碧鸡广场最高浓度值达155μg/m3，超出150μg/m3标准限值。

(3)环境质量变化特征

①环境质量年变化

2020年与2019年相比较，6个监测点AQI均有不同程度的下降，说明2020年环境空气质量相比2019年环境空气质量呈变好趋势。

图2 2019年与2020年AQI对比

②环境质量月变化

2020年各监测点月均AQI、主要污染物月均浓度值进行分析比较。AQI、主要污染物浓度6～10月期间明显偏低，昆明市环境空气质量呈夏、秋两季较好，冬、春两季相对较差特征。昆明市雨季多雨，根据全年降水量在时间分布上，将其明显的分为干、湿两季。每年5～10月为昆明市雨季，雨季期间降水量占全年总降水量的85%左右，而11月至次年4月为昆明市干季，降水量仅占全年降水量的15%左右。夏、秋两季为昆明市雨季，降水量比较大，加上扩散条件较好，因此污染物浓度均明显下降。冬、春两季为昆明市干季，降水量比较少，加上昼夜温差较大，容易形成逆温或是出现大雾天气等，不利于污染物的扩散，尤其是春季容易出现倒春寒，风大容易加重地面二次扬尘污染，因此污染物浓度均相对偏高。

图3 各监测点月均AQI变化

③环境质量周变化

每周工作、生活的周期性会造成污染物浓度出现周末效应[7]，2020年周内各天的AQI平均值见图4，除了星期日AQI相对略微偏低，周一至周六无明显差异。表明昆明市区AQI周末效应不明显。

图4 监测点AQI周变化

(4)污染物相关性分析

运用Pearson相关系数法对六种主要污染物进行相关性分析。由表5可知，SO2与PM2.5显著性正相关，NO2与CO、PM10显著性正相关，与O3显著性负相关，CO与O3显著性负相关。同时，O3与SO2、PM10、PM2.5也呈负相关，相关性系数分别为-0.707、-0.683、-0.683，相关性较高；PM2.5与PM10呈正相关，相关性系数为0.807，相关性较高。污染物含量相关性显著，说明可能有相似的来源[8]。由六种污染物的相关性分析，说明它们具有相似的来源或相似的变化规律。污染物发生化学反应，生成二次污染物，空气中的SO2和NO2通过反应氧化形成酸性气溶胶，再与大气中NH3反应生成硫酸铵和硝酸铵气溶胶粒子，最终转化为硫酸盐及硝酸盐颗粒物，而硫酸盐和硝酸盐又是PM2.5和PM10中的重要组分[9]。此外，氮氧化物和碳氢化合物在日光照射下也会发生光化学反应生成O3。因此，环境空气主要污染物来源是燃料燃烧、工业排放的废气、机动车尾气及道路扬尘。

2020年国控点出现超标污染物是O3、PM10。由相关性分析，O3、PM10都与NO2显著性相关，同时，O3与CO显著性相关，因此控制NO2、CO浓度，有可能降低超标污染物O3、PM10浓度，提高昆明市环境空气质量，减少或消除轻度污染天气。

表3 主要污染物Pearson相关性分析

3.小结

（1）2020年昆明市环境空气质量总体较好，环境空气质量日均值优良达标率100.0%，相比2019年环境空气质量呈变好趋势。（2）国控点单点环境空气质量日均值优良率为99.2%～100.0%，首要污染物主要为O3和PM10，偶尔出现为PM2.5；超标污染物为O3、PM10。（3）国控点主要污染物SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5年平均浓度值均达到《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中二级标准要求。（4）昆明市环境空气质量因干、湿两季明显不同，夏、秋两季为雨季，降雨量多，呈夏、秋两季较好，冬、春两季相对较差特征；污染物浓度呈夏、秋两季偏低，冬、春两季偏高的特征。AQI周末效应并不明显。（5）SO2与PM2.5显著性正相关，NO2与CO、PM10显著性正相关，与O3显著性负相关，CO与O3显著性负相关。2020年超标污染物为O3、PM10，控制NO2、CO浓度，有可能提降低O3、PM10浓度，提高昆明市空气质量，减少或消除轻度污染天气。