2016～2020年德阳市空气质量变化及特征分析

何雨希

（四川省德阳生态环境监测中心站，四川 德阳 618000）

德阳市位于成都平原东北部，因“三线建设”打造现代工业而布局建市，是中国重大技术装备制造业和工业基地，是一座因工业而发展起来的城市。随着城市的建设和发展，生活水平的提高，能源的需求与消耗量极大增长，同时工业和生活污染的排放也带来了大量的环境问题，直接对人、动植物等造成不可逆的影响和危害。大气污染现如今是德阳市快速发展的主要阻力，为加快落实国务院发布的《大气污染防治行动计划》，德阳市响应坚决打好污染防治攻坚战号召，“十三五”期间，德阳市探索绿色发展新路径，推广全省学习[1]，生态环境工作取得了一定的成效，空气质量有所改善[2]。然而由于经济发展、气候变化等因素的影响，生态环境问题仍然突出并将长期存在，要寻求生态环境保护和经济发展的最大公约数仍需要多方聚力形成合力，尤其是环境监管力度还需要进一步加强。

2015年生态环境部修订并发布了新的环境空气质量标准（GB3095－2012），其中所涉及的环境空气污染物可以真实有效地反映出空气质量情况，为解决环境污染提供标准。郭鑫等利用污染物指标深入分析2013～2019年天津市空气质量超标原因，为大气环境治理提供指导意见[3]；范灿鹏等利用空气自动监测数据分析了珠海市金湾区大气污染的时间变化特征[4]，史科等基于ArcGIS软件对四川省空气质量时空分布特征进行分析，针对污染物主要特征提出了治理方向与建议[5]。对于德阳市空气污染质量现状，何珍等研究了2014～2015年污染因素时间变化特征和气象因素影响[6]，刘鑫利用空气污染三因素全面研究了2013～2015年德阳市罗江县空气质量，分析其原因并提出污染防治对策[7]。本研究以德阳市“十三五”（2016年～2020年）期间几个污染物指标的数据作为参考，判断分析4年内空气质量及其特点，并为空气环境质量提升提供有效的数据依据并制定改善对策。

1 方法

德阳市共设置4个国控环境空气自动监测站，分别为东山公园、西校区、市教育局、耐火材料厂，各自动站均可收集SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等主要大气污染物的实时监测数据。本文整理了德阳市2016年1月1日至2020年12月31日以来几项主要污染物逐日浓度监测数据。数据处理依据《环境空气质量标准》（GB 3095－2012）、《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ 633－2012）及《环境空气质量评价技术规范（试行）》（HJ 663－2013），SO2、NO2、PM10、PM2.5值采用浓度的平均值，CO值采用24小时平均的第95百分位数，O3值采用日最大8小时滑动平均值的第90百分位数浓度[8－10]。

2 结果与分析

2.1 空气变化情况

根据表1，德阳市2016－2020年环境空气质量级别中，优天数在80－115天之间，良在180－208天之间，轻度污染天数在49－72天之间，中度污染天数在9－20天之间，重度污染天数除2017年外主要在1－2天之间，严重污染天数5年内持续为0。优天数自2016年以来总体比例有明显上升趋势，由21.9%的占比增长到2020年的31.4%，轻、中度污染天数则呈现明显减少趋势，分别为占比19.7%降到16.1%和5.5%降到2.7%，良和重污染天数主要变化不明显。

表1 德阳市2016-2020年空气质量级别统计 单位：天

2016－2020年德阳市AQI变化趋势如图1，环境空气质量指数（AQI）年均值在72－81之间，呈走低趋势，从2020年的72到2016年的80下降了10%。由图2得知，德阳市2016－2020年主要污染物年均值中SO2和CO各年数值较低，区间分别为5－11 μg/m3和0.7－0.9 mg/m3，NO2及O3变化趋势不明显，浓度区间分别为24－31 μg/m3和142－158 μg/m3，PM2.5和PM10值则呈现明显的走低趋势，相比于2016年，2020年PM2.5浓度下降21.3%，PM10下降21.8%。

图1 德阳市2016-2020年AQI变化趋势图

图2 德阳市2016-2020年6项污染物变化趋势图

根据整体结果及其现状来看，在诸多负面因素的影响下，德阳市近五年积极地落实大气污染防治对策，污染天数和各项污染物浓度值均有所降低，环境空气质量逐步改善，生态环境保护取得了较为明显的成绩。

2.2 污染物特征分析

2.2.1 时间变化特征

对德阳市2016－2020年6项污染物和空气质量的各月数据进行分析。结果显示，除SO2数值较低变化不明显外，NO2、O3、PM10、PM2.5月均值和空气质量级别呈现出较为明显的月特征和季节特征（如图3－5）。NO2、PM2.5、PM10在春冬季数值呈现走高趋势，夏秋季数值呈现走低趋势，三种污染物浓度值在12月至1月左右出现峰值，7至9月左右浓度降为最低。春季和冬季大气污染较夏、秋两季更严重，主要原因是该地区受盆地气候影响，污染物不易扩散，夏季雨水较多对于清除颗粒物效果明显。O3浓度变化趋势不同于其他污染物，春、冬两季浓度较低，到夏季呈上升趋势，夏季O3污染最大，因夏季气温高、阳光充足，有助于光化学反应进行，从而使臭氧浓度增高，污染程度显著增加。

图3 德阳市2016-2020年NO2、PM2.5和PM10浓度逐月变化

空气质量优良天数变化趋势同NO2、PM2.5、PM10变化具有较明显的关联性，春、冬两季三项污染物浓度较高，污染天数比例较大，而夏季和秋季浓度较低，优良天数则明显增多。对比O3污染因子，NO2、PM2.5和PM10共同体现出对于空气污染相对更大的贡献值。

图4 德阳市2016～2020年O3和SO2浓度逐月变化

图5 德阳市2016～2020年空气质量级别逐月变化

2.2.2 首要污染物特征分析

对德阳市2016－2020年大气首要污染物进行分析（见表2），O3为首要污染物出现天数占全年的23.6%－29.0%，PM2.5为11.2%－22.7%，PM10为25.2%－35.0%，而NO2占比较少，表明O3、PM2.5和PM10是德阳市近几年来空气质量污染影响比重最大的首要污染物，且该污染物出现次数并未出现明显的下降趋势。首要污染物比例进一步体现出对于春、冬两季污染防控最主要的目标是PM2.5和PM10，而夏季污染防控的主要目标则是O3，由于NOX和VOCs对于O3的生成关联性较大，因此应控制VOCs和NOX污染排放的管控力度。

表2 德阳市2016～2020年空气首要污染物情况 单位：天

3 结论及对策建议

3.1 结论

近五年来，德阳市有效地落实了大气污染防治工作，提升了近年来德阳市的空气质量，优天数比例自2016年到2020年增加9.5%，轻、中度污染天数明显减少。AQI指数及主要污染物浓度数值方面也呈现出明显减少的趋势，AQI指数年均值2020年较2016年下降10%，PM2.5和PM10浓度值明显减少。可以看到，德阳市生态环境保护工作成效显著，这对德阳城可持续发展发挥了重要的战略作用。

从近些年的数据可以明显看出，几种主要污染物浓度值和空气质量优良天数受季节影响呈现出明显的月特征和季节特征，NO2、PM2.5、PM10浓度在春季和冬季数值较高于夏季和秋季，12月和1月左右达到最高。O3的形成多受光照辐射等因素影响，呈现出相反的规律，夏、秋两季污染物浓度显著增高，春、冬两季降低；空气质量优良天数变化趋势同NO2、PM2.5、PM10变化表现出较明显的关联性，春冬季节三项数值较高，污染天数比例较大，而夏季和秋季浓度较低，优良天数则明显增多，对比O3污染因子，NO2、PM2.5和PM10体现出对于空气污染相对更大的贡献值。

影响德阳市空气质量的首要污染物为O3、PM10和PM2.5，为进一步改善空气质量，降低污染浓度，春、冬两季的主要污染防控目标为PM2.5和PM10，夏、秋两季则需要加大对O3污染的防控力度，另外还需要加强对VOCs、NOX等一次污染物的防治措施。

3.2 对策及建议

根据本文研究得出结论，为持续改善环境空气质量，除自然因素影响外，继续加强污染防治工作可健全监测预警体系，强化联防联控机制，根据污染物的时间特征通过预警有针对性地加强防控管理与环境整治，如春冬季节对城市机动车出行等社会生活因素采取针对性措施，强化秸秆燃烧、城市施工、道路扬尘等面源污染整治；夏秋季加强对涉VOCs和NOX排放的工业企业进行执法监管。同时全年工作中需继续落实产业能源结构调整、面源污染治理、环境执法整治、生态环境保护宣传等方面的工作，以保障大气环境质量的逐步改善。