凯里市2020年环境空气质量的变化趋势及应对措施

杨海毅

（凯里生态环境监测中心，贵州 黔东南 556000）

1 环境空气质量现状

2020年凯里市建成区国控监测点实况环境空气质量综合指数为2.83，同比下降0.21；空气优良率和优良天数分别为98.9%和362天，同比上升0.8个百分点和4天。大气首要污染物为细颗粒物（PM2.5）；

2020年凯里市建成区（含国控、省控监测点）实况环境空气质量综合指数（AQI）为2.63，同比下降0.25；空气优良率和优良天数分别为98.9%和362天，同比上升0.8个百分点和4天。大气首要污染物为PM2.5[1]；2020年凯里市城区4个空气质量自动监测点按实况环境空气质量综合指数（详见表1）从低到高排名依次为州物资仓库、凯里学院、市监测站和凯里二中。

表1 凯里市2020年空气质量自动监测点空气质量数据统计

从全年各空气监测点位空气质量的排名结果看，凯里市空气污染物空间分布区域主要还是集中在城市人口稠密地区，郊区环境空气质量相对较好（备注：环境空气质量综合指数越小表明空气质量越好）[2]。

2 环境空气质量排名

2020年，全省9个中心城市环境空气质量按空气质量综合指数由好到差排名依次为：都匀市、兴义市、遵义市、安顺市、六盘水市、铜仁市、毕节市、贵阳市、凯里市。

3 空气质量分析

3.1 城市环境空气质量变化规律

3.1.1 二氧化硫

2020年凯里市二氧化硫月均值实况浓度为18 μg/m3（该数据只针对国控点，以下同），达到《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准（60 μg/m3）。同比2019年（2019年我市二氧化硫月均值实况浓度为18 μg/m3）持平。

3.1.2 二氧化氮

2020年凯里市二氧化氮月均值实况浓度为19 μg/m3，达到《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准（40 μg/ m3）。同比2019年（2019年我市二氧化氮月均值实况浓度为23μg/m3）下降17.4%；

3.1.3 可吸入颗粒物/细颗粒物

2020年凯里市可吸入颗粒物（PM10）月均值实况浓度为33 μg/m3，达到《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准（70 μg/m3）。同比2019年（2019年我市可吸入颗粒物月均值实况浓度为36 μg/m3）下降8.3%；

3.1.4 细颗粒物

2020 年凯里市细颗粒物（P M2.5）月均值实况浓度为24 μg/ m3，达到《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准（35 μg/m3）。同比2019年（2019年我市细颗粒物月均值实况浓度为26 μg/m3）下降7.7%；为我市大气首要污染物；

3.1.5 一氧化碳

2020年凯里市一氧化碳月24小时均值（第95百分位数）实况浓度为1.0 mg/m3，达到《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准（4毫克/立方米）。同比2019年（2019年我市一氧化碳月24小时均值实况浓度[第95百分位数]为1.0 mg/m3）持平。

3.1.6 臭氧

2020年凯里市臭氧日最大8小时日均值（第90百分位数）实况浓度为102 μg/m3，达到《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准（160 μg/m3）。同比2019年（2019年我市臭氧月24小时均值[第90百分位数] 实况浓度为106μg/m3）下降3.8%；

3.2 城市大气环境污染成因分析

大气污染物的时空分布及其浓度变化与污染物排放源的分布、排放强度及地形结构、气象条件、外来输入性大气污染等因素密切相关。

3.2.1 大气污染源

我市大气污染物目前主要分为生活污染源、工业污染源和交通运输污染源三大类。根据2018年凯里市统计年鉴显示，凯里市2018年重点大气污染排放企业为23家；2019年凯里市交通运输污染源机动车保有量共计95370辆，凯里市工业企业大气污染排放数据统计见表2。

表5 凯里市工业企业大气污染排放数据统计表（2018年度）

3.2.2 地理形貌

凯里市中心城区坐落在低中山丘陵、宽谷盆地之中，属亚热带季风性湿润气候区，地形破碎，四周重峦叠嶂，主要街道均位于山间盆地内，区域小气候特征明显，对于大气污染物的扩散和稀释极其不利。

3.3.3 气象条件

大气污染物的浓度与气象条件有着十分密切的联系，在短期内污染物排放与地形结构相对稳定并基本保持不变，而气象条件则具有明显的时间变化。因此气象条件就成为改变空气质量的决定性因素。相关研究表明，大气污染物主要存在三种扩散方式。

第一种是横向扩散，也就是风。风是大气的水平运动，风把污染物从污染源向下风向输送的同时还具有将污染物进行扩散和稀释的作用。一般情况下，污染物在大气中的浓度与污染物排放量成正比，与风速成反正，所以风速和风向是影响大气污染物水平方向扩散的决定性因素。根据近年来凯里市气象局提供的统计数据显示，凯里市风速较大的时间段主要集中在春、夏季节即每年的3～8月，主导风向为北风或东北风。在此期间，除臭氧外，其他5项大气污染监测因子监测浓度均较低，其中尤其以强对流天气最为集中的6～8月尤为明显；10月份过后，随着近地面大气活跃程度减弱所带来的静（风）稳（大气稳定度）天气的增多，以颗粒物为代表的大气污染物的监测浓度迅速升高并在12月至来年1月达到顶峰。

第二种是纵向扩散，也就是污染物飘向高层大气。大气纵向扩散主要受大气温度层结构和大气稳定度的影响。大气温度层结构是指大气垂直方向的气温分布状况。气温的垂直分布决定着大气的稳定度。春、夏季节由于受低压影响，强对流天气较频繁，对流层内气温分布的规律是随着高度的增加气温呈递减状态，空气上冷下暖，近地面高温高湿状况容易导致热力湍流发展旺盛，加快大气在垂直方向的对流作用，影响大气在垂直方向的不稳定度，从而进一步加快大气污染物在垂直方向的扩散和稀释。在受高压控制的秋冬季节的近地面大气，有时会出现气温分布与正常情况下的气温分布相反的情况，即气温随高度增加而增加的温度逆增的情况，气象学上称为逆温天气。逆温天气的出现，使近地面的大气上热下冷，大气稳定，不容易发生对流作用，大气污染物在垂直方向上的扩散和稀释作用受到极大地制约，因而容易在逆温天气比较频繁的秋冬季节出现长时间大范围的重污染情况。

第三种是降水，强降水对大气污染物尤其是颗粒物类污染物冲刷、净化的作用明显，能有效降低大气中各类污染物的浓度。根据凯里市近年来的气象数据显示，凯里市的有效降水主要集中在强对流天气比较频繁的春、夏季节。该时期降水量约占全年降水总量的80%以上。3月以后随着降水的增加，凯里市除臭氧以外的各类大气监测因子的浓度迅速下降并在8月份达到最低。10月以后随着降水频次和数量的大幅减少，颗粒物类污染物的浓度又快速反弹。

贵州省的东部地区（铜仁市及黔东南州部份县市）地处湘黔交界的大气污染物传输通道内。秋冬季受北方南下冷空气的影响，原先滞留在江汉平原的高浓度灰霾被吹向了湖南西部。进入贵州境内后，外来的高浓度灰霾受我省东低西高地形的阻挡和不利气象扩散条件等因素的综合影响，移动速度大为减缓并长时间停滞在我省的铜仁市、黔东南州部分地区上空，得不到及时扩散和稀释，因此这些外来的大气污染物又与本地的大气污染物不断叠加，广泛影响包含我市在内的贵州东部地区的空气质量。

4 大气污染物主要来源分析

4.1 二氧化硫

凯里市二氧化硫污染来源主要有两个方面：一是工业污染源，其中以台江县革一工业园区为最主要污染来源。该园区有多家企业利用火法回收技术从事废旧铅酸蓄电池回收利用活动。该方法在回收过程中会产生大量的二氧化硫、铅尘等气态污染物。由于台江县革一工业园区恰好处于凯里市主导风向-东北风的上风向且距离凯里市主城区直线距离约23公里，为研究革一园区排放的大气污染物对凯里市环境空气质量的影响，黔东南州生态环境局凯里分局利用环境空气质量走航监测技术多次对该园区开展了走航监测工作。相关走航监测数据显示该园区所排放的高浓度二氧化硫污染物在东北风的作用下扩散至我市，是导致我市环境空气中二氧化硫长时间、大面积异常波动的主要原因；一次是生活污染源，包括饮食或取暖等生活面源用煤。该污染源主要集中在老城区清江路至韶山北路一线，这些生活污染源所排放的二氧化硫也对我市的环境空气质量产生了一定影响。

4.2 二氧化氮

凯里市二氧化氮与二氧化硫的来源基本一致。同二氧化硫污染防治一样，工业企业燃煤释放的氮氧化物（二氧化氮）排放量虽然也得到了相应的控制，但近年来随着城乡社会经济发展水平的不断增长，凯里市机动车的拥有量正在快速增加，机动车尾气排放总量也随之大幅增加。尾气中排放的氮氧化物、一氧化碳、悬浮颗粒物和挥发性有机物等污染物对空气造成的不良影响也在不断加大，其中某些污染物之间通过化学反应还会生成二次污染物，进一步加重空气污染的态势。

4.3 一氧化碳

凯里市大气中的一氧化碳主要来源是工矿企业、交通运输、家庭炉灶、采暖锅炉等。

4.4 可吸入颗粒物/细颗粒物

可吸入颗粒物/细颗粒物主要有三种形成方式：一种是由各类废气排放企（事）业单位所排放的烟（粉）尘这一类一次污染物；第二种是机动车所排放的尾气；第三种是二氧化硫、氮氧化物、氨等一次污染物在大气环境中经物理、化学或生物因素作用下发生变化或与环境中其他物质发生反应所产生的二次颗粒物；

颗粒物又称大气气溶胶，其化学成分主要由以下几部分组成：

①离子成分：

主要是SO42-、NO3-、Cl-、NH4+、Mg2+等各种水溶性无机阴、阳离子。

②无机元素：

地壳元素如Si、Fe、Al等。

5 2020年凯里市PM2.5（PM10）污染源构成

根据省环境监测中心站对PM2.5源解析的结果（见图1）分析，凯里市PM2.5的主要贡献源为机动车尾气尘、燃煤尘、生物质燃烧尘、建筑尘、道路扬尘、工业粉尘、土壤尘和未知源，其分担率分别为22.1%、18.4%、17.5%、12.6%、11.7%、9.2%、7.2%和1.3%。

图1 凯里市PM2.5来源解析结果图

6 结语

综上所述，环境空气质量直接影响人们的日常生活水平和生态安全，环境空气检测符合管理服务以及我国环境决策的要求，需要采用自动化监测的方式，实现对环境空气质量的实时、动态监测，为改善环境空气质量提供可靠的数据参考。凯里市的自动化监测点能够实现对市域环境空气质量进行动态、全面监测，分析影响环境空气质量的各种因素，为针对性解决措施的制定奠定可靠基础。