2016—2022年泸县环境空气质量变化趋势分析

孙冬瑶，陈国珍

（泸州市泸县生态环境监测和应急服务中心，四川 泸州 646100）

引言

泸县又称龙城，位于四川南部，长江、沱江交汇区，东与重庆市的永川区、泸州市合江县连界，南与泸州市龙马潭区和江阳区相邻，西与自贡市富顺县接壤，北与重庆市荣昌区和内江市隆昌市相连[1]。泸县地形差异较大，具有山区立体气候的特点，属亚热带湿润季风气候，全年风向以静风为主。

本文通过分析2016-2022年泸县环境空气质量6项目（SO2、NO2、CO、O3、PM2.5、PM10）的变化趋势、污染特征，为泸县大气污染治理提供参考依据。

1 数据来源与分析评价方法

1.1 数据来源

泸县城区有省控环境空气自动监测站1个，监测点位覆盖泸县城区，监测结果能代表泸县城区整体的空气质量状况。本文数据来源于该环境空气自动监测站。

1.2 分析评价方法

本文评价执行《环境空气质量标准》（GB 3095-2012）标准及其修改单二级浓度限值[2]。分析评价方法按照《环境空气质量评价技术规范（试行）》（HJ 663-2013）和《环境质量综合评价技术导则（讨论稿）》进行[3]。

（1）污染综合指数是各项污染物的单项因子的指数和，数值越大，表明环境空气质量越差，反之即越好。见式（1）：

式中：Pi=Ci/Si；P—空气污染综合指数；Pi—i项空气污染物的分指数；Ci—i项空气污染物的季或年均浓度值；Si—i项空气污染物的环境质量标准限值；n—计入空气综合污染指数的污染物项数。

（2）污染负荷系数法是指单项污染物的分指数在综合指数中所占比例，污染负荷系数越大，其对综合指数的贡献越大，对环境质量污染程度的影响越大。见式（2）：

式中：fi—污染物i的负荷系数；Pi—污染物i的分指数；P—环境空气污染综合指数。

（3）Spearman秩相关系数法[3]。见式（3）：

式中：γs—Spearman秩相关系数；n—时间周期的数量，n≥5；Xj—周期j按时间排序的序号，1≤Xj≤n；Yj—周期j内污染物浓度按数值升序排序的序号，1≤Yj≤n。

如果秩相关系数绝对值大于表中临界值，表明变化趋势有统计意义。正值表示上升趋势，负值表示下降趋势。如果秩相关系数绝对值小于表中临界值，表示基本无变化。

2 结果与分析

2.1 环境空气质量各指标年变化特征

SO2年均浓度呈波动下降趋势，先由2016年的16.7 μg/m3上升至2017年的19.9 μg/m3，然后在2018和2019年连续两年大幅下降，2019年较2017年降幅达35.2%，2020年有小幅上升，2021和2022年继续下降，2022年较2016年下降了7.1 μg/m3，降幅为42.5%。SO2年均浓度整体达标，整体保持良好。详见图1。

图1 2016—2022年泸县环境空气各指标年变化特征

NO2年均浓度呈先降后升再降的趋势，由2016年的27.1 μg/m3迅速下降至2017年20.2 μg/m3，降幅达25.5%，2017—2019年NO2浓度相对稳定，在20.2～20.5 μg/m3之间，2020年较2019年急速上升，由20.4 μg/m3上升至27 μg/m3，升幅达32.4%，2021年较2020年小幅上升后下降，NO2年均浓度整体达标。详见图1。

CO 24小时平均第95百分位数浓度呈先降后升再降的趋势，由2016年的1.4 mg/m3下降至2017年的1.1 mg/m3，再逐年上升，2020年和2021年的浓度均为1.6 mg/m3，在2022年浓度下降为1.0 mg/m3，2022年较2016年下降28.6%，整体呈“倒N”型变化特征，CO 24小时平均第95百分位数浓度整体达标。详见图1。

O3日最大8小时滑动平均值第90百分位数浓度前四年呈上升趋势，由2016年的107 μg/m3上升至2019年的143 μg/m3，四年共计上升33.6%。再由2019年的143 μg/m3下降至2020年的126 μg/m3，2021年至2022年再次呈上升趋势，2022年上升到145 μg/m3，整体呈“N”型变化特征，2022年较2016年上升35.5%，O3浓度整体达标。详见图1（d）。

PM2.5年均浓度整体下降趋势明显，2016—2020年连续五年大幅下降，由67.4 μg/m3下降至41.8 μg/m3，降幅达38.0%，2021年较前一年有小幅回升后下降，2022年较2016年下降25.4 μg/m3，降幅达37.7%，但仍未达标。详见图1。

PM10年均浓度变化趋势与PM2.5浓度变化趋势一致，下降趋势明显，浓度由2016年的94 μg/m3下降至2022年的64.5 μg/m3，降幅31.4%，其中：2016—2020年连续五年大幅下降，由94 μg/m3下降至59 μg/m3，降幅达37.2%，2021年有所回升，2022年较前一年有小幅下降，2019-2022年泸县PM10年均浓度达标。详见图1。

2.2 环境空气质量各指标月及季节变化特征

2.2.1 环境空气各指标月变化特征

2016—2022年，泸县SO2、NO2和CO月均浓度均维持在较低水平。SO2、NO2浓度在12月～次年1月相对其他各月略高，CO浓度在1～4月相对其他各月略高，O3月均浓度呈现“M”变化特征，12月～次年1月浓度最低，5～6月和8月浓度最高；PM2.5和PM10月均浓度变化趋势基本一致，均呈“V”型变化特征，12月～次年1～2月浓度最高，7月浓度最低。详见图2。

图2 2016—2022年泸县环境空气各指标月变化趋势

2.2.2 环境空气各指标季节变化特征

2016-2022年，泸县环境空气质量各指标（除O3外）的浓度均呈现出冬季最高、春季次之，冬春两季明显高于夏季和秋季的现象，O3的高浓度则出现在夏季，春季次之，冬季浓度最低，季节差异明显。总的来说，泸县冬季空气污染最为严重，夏季空气质量相对较好。详见图3。

图3 2016—2022年泸县环境空气各指标季节变化特征

2.3 环境空气综合指数和变化特征

2.3.1 环境空气各指标分指数及综合指数变化趋势

2016-2022年，泸县环境空气质量综合指数为5.23～4.06，整体呈波动下降趋势，2022年较2016年下降明显，降幅达22.4%。单项污染指数中：SO2分指数先升后降，2017年达到峰值0.32，然后逐年下降，最终降到2022年的0.17，2022年较2016年下降39.3%；NO2分指数呈现“波浪”型的波动趋势，2022年较2016年下降了8.8%；CO分指数呈现先降后升再降的趋势，2022年较2016年下降28.6%；O3分指数呈现“N”型波动上升趋势，2017—2019年逐年上升，2020年有所下降，2021年和2022年继续上升，2022年较2016年上升幅度较大，上升了35.8%；PM2.5和PM10分指数变化特征和综合指数一致，呈波动下降趋势，PM2.5分指数2022年较2016年下降37.2%，PM10分指数2022年较2016年下降32.1%[4]。详见图4。

图4 2016-2022年泸县环境空气各指标分指数及综合指数变化趋势

2.3.2 泸县环境空气各指标污染负荷变化特征

2016—2022年，泸县SO2、CO污染负荷呈波动型下降趋势，2022年较2016年分别下降1.3%和0.5%；NO2和O3污染负荷呈波动型上升趋势，NO2污染负荷2022年较2016年上升2.1%，O3污染负荷2022年较2016年上升9.5%；PM2.5和PM10污染负荷变化趋势一致，均呈“V”型变化特征，且均在2016—2020年连续五年下降，在2021-2022年有回升趋势，但较2016年相比，仍有明显下降，PM2.5污染负荷2022年较2016年下降7.1%，PM10污染负荷2022年较2016年下降3.1%，颗粒物总负荷2022年较2016年下降10.2%。详见图5。

图5 2016-2022年泸县环境空气各指标污染负荷变化特征

2.3.3 环境空气质量趋势检验

采用Spearman秩相关系数法对泸县2016-2022年间环境空气各指标年度变化趋势进行检验，结果显示：SO2、PM2.5和PM10浓度呈显著下降趋势，NO2、CO、O3浓度有不显著上升趋势。2016-2022年泸县环境空气质量变化趋势检验结果见表1。

表1 2016-2022年泸县环境空气质量变化趋势检验

2.4 优良天数及首要污染物变化特征

2.4.1 优良天数变化特征

2016-2022年，泸县优良天数率呈波动上升趋势，前两年呈上升趋势，2018年有小幅下降，2019年和2020年继续呈上升趋势，2021年下降，2022年又有所回升，优良天数率总体上升明显，由2016年的65.7%上升至2022年的83.3%，共计上升17.6%。详见表2。

表2 2016—2022年泸县环境空气质量优良天数及首要污染物统计表 单位：天

2.4.2 首要污染物变化特征

泸县环境空气质量首要污染物从2016年以PM2.5为主，PM10次之的状况转变为2017-2022年以PM2.5为主，O3次之的状况。详见表2。

3 结论

3.1 泸县环境空气质量有较大改善

2016—2022年，泸县环境空气质量综合指数整体呈波动下降趋势，七年间降幅达22.4%；优良天数率呈波动上升趋势，七年间升幅达17.6%，这表明，泸县大气污染防治工作取得了一定成效，泸县环境空气质量有较大改善。

3.2 颗粒物污染问题依旧突出

2016—2022年，泸县颗粒物年均浓度及分指数均呈下降趋势，颗粒物污染总负荷虽然整体呈下降趋势，7年间降幅达10.2%，但从2021年起，有回升趋势，2022年颗粒物总负荷为52%，且PM2.5年均浓度仍未达标，颗粒物污染问题依旧突出，仍然是目前泸县环境空气污染的主要因子。

3.3 大气污染类型为复合型污染

2016年泸县首要污染物为PM2.5，PM10次之，2017年至2022年首要污染物为PM2.5，O3次之；SO2分指数和污染负荷2022年较2016年分别下降了39.3%和1.3%；O3浓度、分指数及污染负荷2022年较2016年均上升，分别上升35.5%、35.8%和9.5%，臭氧污染日渐加重；NO2分指数2022年虽然较2016年下降了8.8%，但是污染负荷2022年较2016年上升了2.1%。

由此可见，泸县的大气污染类型已经从以SO2、NO2和PM10为特征污染的传统煤烟型污染转变为以机动车尾气、O3和PM2.5为特征污染的复合型污染。

3.4 大气污染物浓度季节性差异明显

2016-2022年，泸县各项污染物（除O3外）的浓度均呈现出冬季、春季（12月－次年2月）明显高于夏季和秋季的现象，O3的高浓度则出现在春末及夏季（5-6月及8月），季节差异明显。其中，冬季空气污染最为严重，夏季空气质量相对较好。

4 下一步工作建议

通过对2016-2022年泸县环境空气质量变化趋势分析发现，泸县颗粒物污染依然严峻，O3污染日益显著，泸县环境空气质量的改善，应在控制颗粒物的形成和排放的同时，加大对O3污染的防控力度，特别是控制形成O3的两种重要前体物（氮氧化物和挥发性有机物）的产生和排放。