1. 引言
夹江县位于四川省西南部，地处乐山市中心城区西北，位于四川盆地西南侧，成都平原西南北缘，西临盆地山区，全县幅员面积749平方公里，是“中国西部瓷都”、“千年竹纸之乡”、“全国重点产茶县”和“中国核动力基地”，是乐山市工业重县。
随着经济社会不断地发展，城市环境空气污染形势日益严重，中央、省市对环境空气质量的改善不断提出新的要求，2023年11月，国务院出台《国务院关于印发〈空气质量持续改善行动计划〉的通知》(国发〔2023〕24号)，要求采取措施，不断推动空气质量持续改善，2024年8月，四川省人民政府印发《四川省空气质量持续改善行动计划实施方案》(川府〔2024〕15号)，结合四川实际，要求各地不断推动环境空气质量持续改善。
夹江县作为乐山工业重县，环境空气质量在全省193个区市县(含10个经济开发区)排位相对靠后，同时人们对空气质量的关注度和要求越来越高，推进环境空气的持续改善压力不断增大。本文根据夹江县省控环境空气自动监测数据，分析评价夹江县2019~2023年环境空气质量状况，以便掌握污染特征、变化相关情况，并提出建议，为政府有针对性地开展大气污染防治工作提供建议参考。
2. 数据来源及评价方法
2.1. 数据来源
夹江县城区设有一个省控空气自动站，于2015年12月通过验收投入运行，目前位于夹江县第一小学教学楼楼顶，按照《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)对二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、臭氧和一氧化碳(CO)六项污染物及气象参数进行监测，监测频率为24小时连续监测，数据上传至四川省环境空气质量监测平台，本文数据来源为四川省环境空气质量监测平台。
2.2. 评价标准
夹江县环境空气功能区划分为二类区，执行二级浓度限值，按照《环境空气质量标准》(GB 3095-2012) [1]、《环境空气质量评价技术规范(试行)》(HJ 663-2013) [2]、《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ 633-2012) [3]对臭氧(O3)、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)六项污染物进行评价。
2.3. 评价方法
采用单项因子对区域环境空气质量进行达标评价；采用综合污染指数评价区域环境空气质量总体状况；采用空气污染指数(AQI)评价每日的环境空气质量状况。
1) 单项因子达标评价
采用《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)中的标准，确定该项目达到的标准级数，选取最低一级标准作为城市环境空气质量达到的标准。达到一、二级标准视为符合国家城市环境空气质量年平均浓度要求，即达标；达到三级或者超过三级标准的，则未达到国家环保目标要求，即超标。
2) 综合污染指数评价
采用综合污染指数比较年际间空气质量变化，并通过污染负荷系数计算，确定主要、次要污染物。选择二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物六项污染物为环境空气质量综合评价因子。
空气综合污染指数的数学表达式为：
式中：
污染物负荷系数
式中：P——空气综合污染指数；
Pi——i项空气污染物的分指数；
Ci——i项空气污染物的监测值；
Si——i项空气污染物的环境质量标准限值；
fi——污染物i的负荷系数；
n——计入空气综合污染指数的污染物项数。
Table 1. Air quality sub-indices and corresponding pollutant concentration limits
表1. 空气质量分指数及对应的污染项目浓度限值
空气
质量
分指数(IAQI) |
污染物浓度(毫克/立方米) |
SO2 24小时
平均/(μg/m3) |
SO2 1小时
平均/(μg/m3) (1) |
NO2 24小时
平均/(μg/m3) |
NO2 1小时
平均/(μg/m3) (1) |
CO 24小时
平均/(mg/m3) |
CO 1小时
平均/(mg/m3) (1) |
O3 1小时
平均/(μg/m3) |
O3 8小时
滑动平均/(μg/m3) |
PM2.5 24小时
平均/(mg/m3) |
PM10 24小时
平均/(mg/m3) |
50 |
50 |
150 |
40 |
100 |
2 |
5 |
160 |
100 |
35 |
50 |
100 |
150 |
500 |
80 |
200 |
4 |
10 |
200 |
160 |
75 |
150 |
150 |
475 |
650 |
180 |
700 |
14 |
35 |
300 |
215 |
115 |
250 |
200 |
800 |
800 |
280 |
1200 |
24 |
60 |
400 |
265 |
150 |
350 |
300 |
1600 |
(2) |
565 |
2340 |
36 |
90 |
800 |
800 |
250 |
420 |
400 |
2100 |
(2) |
750 |
3090 |
48 |
120 |
1000 |
(3) |
350 |
500 |
500 |
2620 |
(2) |
940 |
3840 |
60 |
150 |
1200 |
(3) |
500 |
600 |
说明： |
1) 二氧化硫(SO2)，二氧化氮(NO2)和一氧化碳(CO)的1小时平均浓度限值仅用于实时报，在日报中需使用相应污染物的24小时平均浓度限值。 2) 二氧化硫(SO2) 1小时平均浓度值高于800 μg/m3的，不再进行其空气质量分指数计算，二氧化硫(SO2)空气质量分指数按24小时平均浓度计算的分指数报告。 3) 臭氧(O3) 8小时平均浓度值高于800 μg/m3的，不再进行其空气质量分指数计算，臭氧(O3)空气质量分指数按1小时平均浓度计算的分指数报告。 |
3) 空气质量指数的计算方法
选取各种污染物的污染分指数最大者为该区域或城市的空气污染指数AQI，该项污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。AQI的计算公式为：
式中：IAQI——空气质量分指数；
n——污染物项目。
污染物的空气质量分指数IAQI可由其实测的浓度值Cp按照分段性方程计算。空气质量分指数级别及对应的污染物项目浓度限值见表1。
3. 2019~2023年环境空气质量变化情况
3.1. 环境空气质量监测优良天数及优良率变化情况
2019年共有效监测365天，优78天，良217天，超标70天(轻度污染56天，中度污染12天，重度污染2天)，优良率80.8%；2020年有效监测366天，优111天，良195天，超标60天(轻度污染52天，中度污染7天，重度污染1天)，优良率83.6%；2021年有效监测365天，优138天，良172天，污染55天(轻度污染52天，中度污染2天，重度污染1天)，优良率84.9%；2022年有效监测365天，优88天，良208天，超标69天(轻度污染62天，中度污染6天，重度污染1天)，优良率81.1%；2023年有效监测天数365天，优88天，良197天，超标80天(轻度污染67天，中度污染10天，重度污染3天)，优良率78.1%。优良天数变化及优良率变化情况详见图1、图2。从图1、图2可以看出，2019年~2021年优良天数持续上升，2021年达到最高值，优良天数310天，优良率84.9%，2022~2023年优良天数持续恶化，2023年优良天数是五年中最低285天，优良率78.1%，环境空气形势严峻。
Figure 1. Changes in excellent days
图1. 优良天数变化情况
Figure 2. Change in excellent rate
图2. 优良率变化情况
3.2. 超标天数中首要污染物占比情况
2019年超标70天，首要污染物为细颗粒物(PM2.5)超标52天，占比72.3%，首要污染物为臭氧(O3)污染18天，占比25.7%；2020年污染60天，首要污染物为细颗粒物(PM2.5)超标36天，占比60%，首要污染物为臭氧(O3)超标24天，占比40%；2021年超标55天，首要污染物为细颗粒物(PM2.5)超标42天，占比76.4，臭氧(O3)污染11天，占比20.0%，首要污染物为可吸入颗粒物(PM10)超标2天(沙尘)，占比3.6%；2022年超标69天，首要污染物为细颗粒物(PM2.5)超标31天，占比44.9%，首要污染物为臭氧(O3)超标38天，占比55.1%；2023年超标80天，首要污染物为细颗粒物(PM2.5)超标48天，占比60.%，首要污染物为臭氧(O3)超标31天，占比38.8%，首要污染物为可吸入颗粒物(PM10)超标1天(沙尘)，占比1.2%。详见图3~7。
Figure 3. Proportion of days exceeding the standard in 2019
图3. 2019年超标天数占比情况
Figure 4. Proportion of days exceeding the standard in 2020
图4. 2020年超标天数占比情况
Figure 5. Proportion of days exceeding the standard in 2021
图5. 2021年超标天数占比情况
Figure 6. Proportion of days exceeding the standard in 2022
图6. 2022年超标天数占比情况
Figure 7. Proportion of days exceeding the standard in 2023
图7. 2023年超标天数占比情况
从图3~7可以看出，细颗粒物(PM2.5)臭氧(O3)占超标天数的96%~100%，可吸入颗粒物(PM10)污染发生为受沙尘影响天气，夹江县主要污染物是细颗粒物(PM2.5)，臭氧(O3)在污染天数中的占比也在逐步提高，不可忽视。
3.3. 首要污染物浓度变化情况
2019年夹江县细颗粒物(PM2.5)浓度为47.6 ug/m3，可吸入颗粒物(PM10)浓度为70.9 ug/m3，臭氧(O3-8)浓度为138.6 ug/m3；2020年夹江县细颗粒物(PM2.5)浓度为39.5 ug/m3，可吸入颗粒物(PM10)浓度为61.9 ug/m3，臭氧(O3-8)浓度为146.0 ug/m3；2021年夹江县细颗粒物(PM2.5)浓度为40.3 ug/m3，可吸入颗粒物(PM10)浓度为60.1 ug/m3，臭氧(O3-8)浓度为119.6 ug/m3；2022年夹江县细颗粒物(PM2.5)浓度为40.8 ug/m3，可吸入颗粒物(PM10)浓度为61.3 ug/m3，臭氧(O3-8)浓度为162.2 ug/m3；2023年夹江县细颗粒物(PM2.5)浓度为41.8 ug/m3，可吸入颗粒物(PM10)浓度为61.4 ug/m3，臭氧(O3-8)浓度为156.6 ug/m3。变化情况详见图8。由图8可以看出，细颗粒物(PM2.5)和可吸入颗粒物(PM10)在2020年大幅下降后，2021~2023年轻微上下波动，臭氧(O3-8)在2020年小幅上涨后，随即2021年大幅下降，于2022年遭遇高温天气后大幅上升，2023年下浮下降。综合来看，细颗粒物(PM2.5)和可吸入颗粒物(PM10)浓度在下降，臭氧(O3-8)浓度小幅上涨，最低浓度出现在2021年。
Figure 8. Changes in the concentration of primary pollutants
图8. 首要污染物浓度变化情况
3.4. 综合污染指数变化及六项污染物占比情况
3.4.1. 综合污染指数变化情况
2019年综合污染指数为4.31，六项污染物中最大分污染指数1.36，污染物为细颗粒物(PM2.5)；2020年综合污染指数为3.97，六项污染物中最大分污染指数1.13，污染物为细颗粒物(PM2.5)；2021年综合污染指数为3.75，六项污染物中最大分污染指数1.15，污染物为细颗粒物(PM2.5)；2022年综合污染指数为4.01，六项污染物中最大分污染指数1.16，污染物为细颗粒物(PM2.5)；2023年综合污染指数为4.02，六项污染物中最大分污染指数1.19，污染物为细颗粒物(PM2.5)，综合污染指数变化情况见图9。由图9可以看出，2019年~2021年综合污染指数持续下降，2021年达到最低值，2022~2023年连续上升，2021年为空气环境质量最好一年。
Figure 9. Changes in comprehensive pollution index
图9. 综合污染指数变化情况
3.4.2. 六项污染物占比综合污染指数情况
2019~2023年六项污染物的污染分指数占比综合污染指数基本无太大变化，细颗粒物(PM2.5)占比29%~32%；臭氧(O3)占比20%~25%，2022年占比最高；可吸入颗粒物(PM10)占比22%~23%；二氧化氮(NO2)占比14%~16%；一氧化碳(CO)和二氧化硫(SO2)总占比10%，情况见表2。由表2可以看出，细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、臭氧(O3)三项污染物占到综合污染指数的80%左右，是综合污染指数的主要贡献因子。
Table 2. Proportion of six pollutants in the comprehensive pollution index
表2. 六项污染物占比综合污染指数情况
年度 |
细颗粒物(PM2.5)占比 |
臭氧(O3) |
可吸入颗粒物(PM10) |
一氧化碳(CO) |
二氧化硫(SO2) |
二氧化氮(NO2) |
2019年 |
32% |
20% |
23% |
7% |
4% |
14% |
2020年 |
29% |
23% |
22% |
7% |
3% |
16% |
2021年 |
31% |
20% |
23% |
7% |
3% |
16% |
2022年 |
29% |
25% |
22% |
7% |
3% |
14% |
2023年 |
30% |
24% |
22% |
7% |
3% |
14% |
4. 特殊时段下环境空气质量变化情况
2023年7月21~8月13日成都大运会期间，按照大运会期间做好环境质量保障的要求，夹江县对企业进行了管控措施，期间夹江县环境空气质量主要污染物变化如表3。由表3可以看出，在管控期间，细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、臭氧(O3)浓度大幅下降，企业废气是污染的一个重要来源，需要进一步推进陶瓷企业废气深度治理和低浓度排放。
Table 3. Changes in air quality during the Chengdu Universiade
表3. 成都大运会期间空气质量变化
统计时间 |
O3 (ug/m3) |
PM2.5 (ug/m3) |
PM10 (ug/m3) |
综合指数 |
污染天数(天) |
2022年7月21日~
2022年8月13日 |
162.6 |
35.5 |
52.4 |
3.47 |
3 |
2023年7月21日~
2023年8月13日 |
148.0 |
16.3 |
24.6 |
2.42 |
1 |
变化量 |
下降 |
下降 |
下降 |
下降 |
减少 |
14.6 |
19.2 |
27.8 |
1.05 |
2 |
变化率 |
改善 |
改善 |
改善 |
改善 |
改善 |
9.0% |
54.1% |
53.1% |
30.3% |
66.7% |
5. 结论及对策建议
5.1. 结论
1) 夹江县主要污染物为细颗粒物(PM2.5)，其次为臭氧(O3)，夏季臭氧(O3)污染形势严峻。
2) 每年各项污染物的综合污染分指数没太大变化，可吸入颗粒物(PM10)、臭氧(O3)三项污染物占到综合污染指数的80%左右，是综合污染指数的主要贡献因子。
3) 夹江大气污染防治工作遇“瓶颈”，环境空气质量持续改善压力增大，后两年出现反弹。
4) 2019~2023年环境质量总体在改善，细颗粒物(PM2.5)和可吸入颗粒物(PM10)浓度均在下降，空气综合污染指数2019年4.31降为2023年的4.02，但是还不稳定，受当年气候条件影响比较大。
5.2. 对策及建议
1) 继续强化重点区域扬尘管控，相关部门要切实加强重点工地扬尘防治、重点路段洒水降尘。
2) 强化重点污染源管控。深入推进火车站货场整治，强化洒水保洁作业，安装车辆冲洗装置，杜绝带泥进出场；加强城区周边企业排污情况实时全面监测，确保企业环保设施正常使用；督促重点企业严格执行重污染天气应急管控措施，继续深入推进超低排放改造，减少排放总量，推进陶瓷企业废气深度治理和低浓度排放，同时加强散乱污企业、挥发性有机物排放企业的日常监管。
3) 严格环境准入，相关部门要严格把关，严控城区及周边镇新增大气污染物排放和污染影响较大的项目。
4) 结合财政状况，投入资金对颗粒物进行源解析，获得环境空气和污染源颗粒物成分谱，然后采取有针对性的防治措施。