文山市环境空气质量调查研究及分析

刘光辉[1]，黄功跃[2]

云南省生态环境厅驻文山州生态环境监测站[2]，云南文山  663099

2016～2020年文山市环境空气质量均达到《环境空气质量标准》（GB3095－2012）二级标准。虽然日平均浓度达标率和达标天数比例变化趋势不明显，但六项污染物浓度基本呈显著下降趋势和平稳偏下降趋势；综合污染指数变化趋势呈显著下降趋势；“十三五”末（2020年）与“十二五”末（2015年）相比，二氧化硫、细颗粒物、二氧化氮及可吸入颗粒物均大幅度下降，但臭氧和一氧化碳上升较明显。文山市环境空气质量总体呈显著好转趋势。

1 文山市环境空气质量变化趋势分析

1.1污染物浓度变化趋势分析

2016～2020年，文山市六项污染物年均浓度除一氧化碳第95百分位数外，其余指标均在2016年为五年最高值，逐年下降至2020年最低值；其中二氧化硫同比下降最多，由2016年的10微克/立方米下降到2020年的5微克/立方米，下降50%；一氧化碳第95百分位数在0.8～1.0毫克/立方米之间上下波动。采用Spearman秩相关系数法进行趋势检验分析，可吸入颗粒物呈显著下降趋势，细颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧第90百分位数呈平稳偏下降趋势，一氧化碳第95百分位数无显著变化。文山市2016-2020年各项污染物浓度及变化趋势见表1或图1。

表1  文山市2016-2020年各项污染物浓度及变化趋势

年	2016	2017	2018	2019	2020	秩相关系数	变化趋势
PM2.5	30	23	26	25	23	-0.56	平稳偏下降
PM10	44	40	43	38	34	-0.90	显著下降
SO2	10	10	6	7	5	-0.87	平稳偏下降
NO2	15	15	15	13	11	-0.89	平稳偏下降
CO-95per	0.8	1.0	1.0	0.9	0.8	-0.16	平稳
O3-90per	120	118	116	118	111	-0.82	平稳偏下降

备注：除CO单位为mg/m3外，其他均为μg/m3。

图1 2016-2020年文山市各项污染物浓度变化

1.2日平均浓度达标率变化趋势分析

2016-2020年，文山市细颗粒物日均值达标率范围98.9～99.7%，5年均值99.4%；其中2020年最低，2017和2018年最高。臭氧日均值达标率范围99.2～100%，5年均值99.6%；其中2017年最低，2020年最高。可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳5年日均值达标率均为100%。各污染物日平均浓度达标率五年间波动较小，无明显变化规律。文山市2016-2020年各项污染物日均值达标率见表2。

表2 文山市2016-2020年各项污染物日均值达标率

年	2016	2017	2018	2019	2020
PM2.5达标率%	99.4	99.7	99.7	99.4	98.9
PM10达标率%	100	100	100	100	100
SO2达标率%	100	100	100	100	100
NO2达标率%	100	100	100	100	100
CO达标率%	100	100	100	100	100
O3达标率%	99.6	99.2	99.7	99.4	100

1.3 达标天数比例变化趋势分析

2016-2020年，文山市环境空气质量达标天数优良比例在98.8～99.4%。轻度污染比例在0.6～1.2%之间，无中度污染和重度污染。五年间达标天数比例波动较小，无明显变化规律。文山市空气质量级别统计见表3。

表3 文山市空气质量级别统计

年	2016					2017					2018					2019					2020
类 别	优	良	轻度污染	中度污染	重度污染	优	良	轻度污染	中度污染	重度污染	优	良	轻度污染	中度污染	重度污染	优	良	轻度污染	中度污染	重度污染	优	良	轻度污染	中度污染	重度污染
天	202	158	2	0	0	224	115	4	0	0	212	142	2	0	0	228	105	4	0	0	244	101	4	0	0
占比 %	99.4		0.6			98.8		1.2			99.4		0.6			98.8		1.2			98.9		1.1

图3 文山市2016-2020年空气质量级别占比

1.4 综合污染指数变化趋势分析

2016-2020年，文山市环境空气质量综合指数2016年为五年最高值2.88，逐年下降至2020年五年最低值2.40；采用Spearman秩相关系数法进行趋势检验分析，综合指数呈显著下降趋势，环境空气质量逐渐好转。文山市2016-2020年空气质量综合指数见表4或图4。

表4 文山市2016-2020年空气质量综合指数

年	2016	2017	2018	2019	2020	秩相关系数	变化趋势
综合指数	2.88	2.77	2.80	2.65	2.40	-0.9	显著下降

图4 文山市2016-2020年空气质量综合指数变化

1.5 2020年与2015年环境空气质量比较分析

   “十三五”期末（2020年）与“十二五”期末（2015年）相比,文山市二氧化硫、细颗粒物、二氧化氮及可吸入颗粒物污染物浓度均大幅度下降，下降比例依次为二氧化硫44.4%＞细颗粒物39.5%＞二氧化氮26.7%＞可吸入颗粒物26.1%。一氧化碳浓度下降12%，臭氧上升40.5%。文山市2020年与2015年各项污染物浓度变化见表5或图5。

表5 文山市2020年与2015年各项污染物浓度变化

污染物	SO2	NO2	CO-95per	O3-90per	PM2.5	PM10
2015	9	15	0.682	79	38	46
2020	5	11	0.8	111	23	34
同比变化%	-44.4	-26.7	17.3	40.5	-39.5	-26.1

备注：除一氧化碳单位为mg/m3以外，其余污染物浓度均为μg/m3。

图5 文山市2020年与2015年各项污染物浓度变化

2结论及原因分析

2.1结论

“十三五”期间，文山市环境空气质量均达到《环境空气质量标准》（GB3095－2012）二级标准。主要污染物为细颗粒物和臭氧，各年均出现日均值超标（均为轻度污染，无中度污染和重度污染），其中，“十三五”期间臭氧作为首要污染物的超标天数占总超标天数的60%，细颗粒物作为首要污染物的超标天数占总超标天数的40%。五年间日平均浓度达标率和达标天数比例变化趋势不明显，保持稳定。各项污染物浓度变化趋势可吸入颗粒物呈显著下降趋势，细颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、臭氧第90百分位数呈平稳偏下降趋势，一氧化碳第95百分位数无显著变化。“十三五”期末（2020年）与“十二五”期末（2015年）相比，二氧化硫、细颗粒物、二氧化氮及可吸入颗粒物均下降，臭氧第90百分位数和一氧化碳第95百分位数上升较明显。文山市环境空气质量总体呈显著好转趋势。

2.2污染原因分析

2.2.1细颗粒物污染原因分析

一是污染物排放量增加。随着全州工业经济的发展，燃煤、机动车尾气、扬尘、生物质燃烧和二次无机源是文山州细颗粒物的主要来源，燃煤源和生物质燃烧源占比较大，排放的大气污染物超出环境自净能力，是导致文山州颗粒物污染的根本原因。

二是受不利气象条件的影响。在污染物排放量稳定不变的情况下，气象扩散条件是影响空气质量的直接原因。对于细颗粒物来说，形成重污染的不利气象条件主要有稳定的环流形势、低风速、较低的边界层高度。文山地处岩溶山区，地形复杂，喀斯特地貌突出，各山势地脉将全州划分为不同区域，影响气流对颗粒物的稀释扩散，以2020年3月为例，细颗粒物由云南西部州市向东扩散进入文山境内，靠近西面4个县市均出现不同程度超标，由于复杂地势地貌阻隔，靠近东部四个县未出现超标情况。

三是受区域污染输送影响。文山州发生污染过程时，周边区域大都会同步伴有大范围重污染过程，尤其在重污染时段，区域污染输送特征更加显著。以2020年3月27日至30日为例，根据国家气象监测，3月份由于东南亚焚烧桔杆，加之本州的火点较多，细颗粒物由云南西部入境，保山、临沧、普洱、红河出现细颗粒物超标，外输入叠加本州的污染文山也出现细颗粒超标情况。

2.2.2 臭氧污染原因分析

一是挥发性有机物排放量逐步增加。氮氧化物和挥发性有机物是臭氧生成的重要前体物，削减挥发性有机物的排放能够有效降低臭氧的浓度。“十三五”期间，文山新增云锡文山锌铟冶炼有限公司、云南天冶化工有限公司两家规模化涉及挥发性有机物排放企业，且近年以来，随着经济的发展，各种品牌4s汽车店明显增多，售后维修喷漆增加了挥发性有机物的排放，是导致文山州臭氧污染的根本原因。

二是气象条件有利于光化学反应。臭氧是二次污染物，它是前体物在光照的条件下通过一系列复杂的光化学反应生成的。稳定的环流形势、较低的边界层同样是臭氧污染形成的有利气象条件，但与细颗粒物不同的是，强太阳辐射和高温是臭氧污染形成的重要气象条件。2017年4月11日文山出现臭氧轻度污染日，AQI为122,臭氧峰值时间为17时，峰值浓度达184微克/立方米。11日天气形势十分稳定，处于均压场，非常不利于污染物的扩散。日最高气温30度，天气晴朗无云，光照强烈，本地光化学反应剧烈，产生高浓度的臭氧，叠加10日夜间累积的臭氧，导致11日臭氧达到最高浓度水平。

2.2.3 一氧化碳升高原因分析

虽然全州一氧化碳第95百分位数浓度均达到二级及以上质量标准，但“十三五”期末与“十二五”期末相比有较大上升。一氧化碳是煤、石油等含碳物质不完全燃烧的产物，是一种无色、无臭、无刺激性的有毒气体，如局部污染严重，对人群健康有一定危害。近年以来，由于交通运输事业、工矿企业不断发展，煤和生物质等燃料的消耗量持续增长，一氧化碳的排放量也随之增多，这是造成一氧化碳浓度增高的直接原因；由于一氧化碳几乎不溶于水，在空气中不易与其他物质产生化学反应，可在大气中停留2～3年之久，日积月累是导致空气中浓度增高的客观原因。

2.3空气质量改善原因分析

2020年是“十三五”大气污染防治行动计划的收官之年。五年来，文山州部署开展了以严控计划烧除、错峰施工、限产限排、大气环境管理四项管控措施为主要抓手，为文山州大气环境质量改善发挥了重要作用。

一是双管齐下，严控燃煤污染。源头控制和燃煤锅炉整治，一方面坚持源头控制优先，严格行业准入，合理开发风电等清洁能源，积极推进天然气供应项目，文山光辉燃气有限公司、新昊燃气有限公司等一批清洁能源项目陆续建成投运，积极实施三七工业园区一体高效供热工程；另一方面，重拳出击，开展燃煤锅炉综合整治，通过出台燃煤锅炉综合整治激励政策、强力督办、按期通报等方式，全面完成了燃煤锅炉综合整治，累计淘汰78台10蒸吨以下燃煤小锅炉。

二是多措并举，严控机动车污染。成立机动车尾气中心，联合交警部门对机动车进行环保检测；积极推进新能源汽车应用，目前，所有新增公共交通用车全部采用电动车等新能源汽车，出租车鼓励油气混动车辆；出台经济激励政策，鼓励黄标车淘汰工作，“十三五”期间淘汰黄标车9061辆；淘汰国三及以下柴油货车1017辆，提前完成省级下达老旧车辆淘汰任务。

三是强化工业污染源治理，削减污染物总量。加强水泥行业脱硝管理，全州4家水泥生产行业7条SNCR水泥脱硝生产线脱硝系统投运率均达到99%以上；积极推进22个工业炉窑改造和23个工业企业全厂区无组织排放改造项目；推进完成246座加油站油气回收治理，实现加油站全部安装油气回收装置；积极推进全州105家“散乱污”企业综合整治工作，印发《文山州重污染天气应急预案》及重污染天气应急减排清单，并上报省生态环境厅备案。

四是综合施治，严控扬尘污染。逐步推进城市扬尘精细化管理。建立了施工工地、矿山、裸露地面、道路施工等扬尘源清单，针对各类扬尘源，均提出了不同的管控具体措施；强化道路扬尘管控，在干旱天气由洁城公司安排车辆24小时对城区道路进行洒水降尘。