六盘水市空气质量标况数据转实况数据后的差异性分析

李爱民

(六盘水市生态环境区域监测站， 贵州六盘水 553000）

2018年8月，我国发布《环境空气质量标准》（GB3095—2012）修改单，修改单主要内容为：将标准中的污染物浓度均为标准状态下的浓度”修改为：“参比状态reference state 指大气温度为298.15 K，大气压力为1013.25 hPa时的状态”，2019年1月1日起发布污染物浓度为标准状态下的浓度［1］。此前我国污染物浓度一直采用标准状态［2］下的浓度。在采用参比状况下的浓度数据后，通过分析对比后发现，大部分环境空气质量监测自动站点污染物浓度存在下降、空气质量达标率上升、空气质量综合指数降低等情况，若在分析对比中采用不同状态数据会存在一定偏差，造成比对科学性不强等情况。为更好地评价比对六盘水市中心城区空气质量，对历年两种状态下的空气质量浓度数据进行比较分析，总结不同状态下的差异对空气质量的变化分析有很大的参考意义。

1 数据来源及分析方法

1.1 数据来源及评价标准

在本文中，可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、一氧化碳（CO）和臭氧（O3）数据均采用国家空气质量平台数据，计算时忽略相关数据取整带来的差异。其中：2016年数据为标准状况下浓度数据，2019-2020年分别导出标准状况及参比状况下浓度数据。指标评价方法依照《环境空气质量标准》(GB3095-2012)、《环境空气质量评价技术规范（试行）》(HJ663-2013)等标准、规范，SO2、NO2、PM10、PM2.5统计算术平均数值，CO统计其日均浓度的第95百分位数(简称CO-95per)，O3统计其日最大8小时滑动均值的第90百分位数（简称O3-8h90per），并计算空气质量综合指数［3］。

2 标况数据转实况数据差异性分析

2.1 标况转实况后达标天数变化分析

根据六盘水市5个国控站点（窑上、黄土坡、民中、水钢、双水）2019年及2020年数据，对标况达标和实况两种情况下的达标率及空气质量为优的比例进行比较分析，具体数据如表1所示。从表中可以看出，采用实况浓度计算后，达标率增幅分别为0.8%～4.1%、0.3%～1.6%；空气质量为优的天数比例增幅分别为15.3%～18.1%、11.2%～17.5%。各年度各站点及市中心城区采用实况数据计算后达标率及空气质量为优的天数比例均增加，其中空气质量为优的天数比例增加较为明显。

表1 标况转实况后达标率及空气质量优天数占比变化

2.2 标况浓度转实况浓度变化分析

2019及2020年各站点及市中心城区采用实况数据计算后，SO2浓度分别降低8%～30%、8%～17%；NO2分别降低8%～14%、5%～8%，PM10分别降低23%～28%、23%～24%；PM2.5分别降低21%～25%、22%～26%；CO-95per分别降低7%～9%、7%～8%；O3-8h90百分位分别降低8%～9%、8%～17%。其中PM10、PM2.5浓度降低最为明显，均达到了23%左右，其余4项污染物浓度降低基本一致在10%左右。

2.3 年度综合指数变化分析

空气质量综合指数，是描述城市环境空气质量综合状况的无量纲指数，综合考虑了SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3等六种污染物污染与对应的二级标准值（根据《环境空气质量标准》GB3095-2012）之商的总和，空气质量综合指数值越大表明综合污染程度越重。

2019、2020年窑上、黄土坡、民中、水钢、双水、市中心城区标况浓度综合指数分别为2.96、3.52、3.41、3.47、3.03、3.25及2.83、2.86、3.00、3.46、2.88、2.97；实况浓度综合指数分别为2.50、2.96、2.90、2.89、2.48、2.75及2.30、2.43、2.56、2.92、2.43、2.53，实况浓度综合指数较采用标况浓度计算时降低幅度在0.46～0.58、0.43～0.54之间，降低幅度较为明显。

2.4 标况转实况后月平均浓度变化分析

以2019年市中心城区数据为例，从图1可以看出实况浓度与标况浓度对比，PM10、PM2.5均显著降低16%～23%、18%～25%，CO-95per除7、11、12月不一致以外，其余月份数据均保持一致。此外，PM10、PM2.5及CO-95per还存在一定的相关性，均存在冬春季浓度高、夏秋浓度低的变化特点［4］，这可能与冬春季燃煤取暖有关。

图1 2019年市中心城区各污染物标况及实况月平均浓度变化统计图

从图2可以看出，2019年市中心城区实况浓度与标况浓度对比，SO2均1、5、6、8、9、11月持平，2、3、4、7、10月降低比例在10%～17%，12月升高；NO2在4月略微升高，1、3、6、11月降低4%～9%，其余月份持平；O3-8h90per均降低5%～10%。此外，O3-8h90per浓度存春秋季浓度高、夏冬季浓度低的变化特点。

图2 2019年市中心城区各污染物标况及实况月平均浓度变化统计图

2.5 标况转实况后污染物削减量变化分析

2016年按照标况浓度计算，SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3第90百分位和CO第95百分位浓度分别为17、25、68、39、96μg/m3及1.3mg/m3，2020年标况浓度及实况浓度计算，SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3第90百分位分别为9、15、43、28、113μg/m3及9、15、34、22、102 μg/m3，CO第95百分位浓度分别为1.1mg/m3及1.2mg/m3。十三五期间2020年与2016年，市中心城区污染物浓度削减按照实况浓度计算SO2、NO2、PM10、PM2.5和CO-95per浓度分别削减47%、40%、50%、44%、15%，O3-8h90per增加6%；按照标况浓度计算SO2、NO2、PM10、PM2.5和CO-95per浓度分别削减47%、40%、37%、28%、8%，O3-8h90per增加18%；对比实况浓度及标况浓度削减量可以发现，SO2、NO2削减量一致，PM10、PM2.5和CO-95per削减量分别增加13%、16%、7%，O3-8h90per增加量减少12%，采用不同状况浓度计算差异较大。在计算年度削减量时，需要采用相同状态下的浓度对比才符合实际情况。

3 结论

空气质量浓度标况状态和实况状态转换后，六盘水市空气质量各站点及市中心城区各污染物浓度、空气质量综合指数均呈现下降，达标率上升及优良天数比例大幅增加的特点，差异性较大。年均浓度来看，PM10、PM2.5浓度降低均达到了20%以上，其余SO2、NO2、CO-95per、O3-8h90per降低在10%左右；空气质量综合指数降低0.43～0.58之间；PM10、PM2.5及CO-95per均存在冬春季浓度高、夏秋浓度低，O3-8h90per浓度存春秋季浓度高、夏冬季浓度低的变化特点；十三五末期与初期采用不同状态浓度对比，PM10、PM2.5和CO-95per削减量差距达到13%、16%、7%，O3-8h90per增加量差距为12%。虽然在日常工作中采用实况浓度计算时符合当地空气质量实际情况，但在计算如十三五期间污染物削减情况及污染治理成效时，应考虑采用相同标准下的数据进行对比才比较符合真实变化情况。