近十年的宁波市环境公报数据表明,宁波市环境空气质量在平稳中逐步趋好。2015年,在全国74个新标准先行重点城市中,按综合指数进行排名,宁波市环境空气质量排名第24位,在长三角地区和浙江省内排名也处于前列。主要污染物如PM 2.5(细颗粒物)、PM 10(可吸入颗粒物)、二氧化硫等浓度呈下降趋势,区域性、季节性非常明显,灰霾日比例较小,酸雨污染程度较小,全市无重酸雨区。但是值得关注的是,宁波市复合污染的趋势明显,细颗粒物污染有加重趋势,秋冬季节空气质量较差,冬季明显受灰霾影响。
(一)宁波市区空气质量历史数据对比
2011年以前,宁波市环境状况公报发布的是空气污染指数API(Air Pollution Index,API),评价的污染物仅为SO2、NO2和PM10等三项,适合于表示城市的短期空气质量状况和变化趋势。2012年起,环境状况公报开始采用空气质量指数AQI(Air Quality Index,AQI)来表示环境空气质量。AQI采用的分级限制标准更严,参与评价的污染物为SO2、NO2、PM 10、PM 2.5、O3、CO等六项;发布频次从每天一次变成每小时一次。AQI较API监测的污染物指标更多,其评价结果更加客观(见表4-1)。
表4-1 AQI和API监测指标区别
续表
1.宁波市区Ⅰ级空气质量天数分析对比
Ⅰ级空气质量,指空气质量指数AQI<50,表示空气质量优秀,用绿色表示。空气质量为Ⅰ级时,空气中PM2.5、PM 10、二氧化硫等污染物含量极低,基本无空气污染。各类人群均可在户外自由活动。图4-1是宁波市区2006—2016年Ⅰ级空气质量天数变化趋势图。从图中可以看出,宁波市Ⅰ级空气质量天数基本保持在每年60~90天。宁波市是一个沿海城市,夏季受亚热带季风影响比较大,亚热带季风盛行的季节,也是宁波市空气质量最好的时候。所以,宁波市Ⅰ级空气质量天数较多的时间段主要集中在夏季和秋季。
图4-1 2006—2016年宁波市区Ⅰ级空气质量天数变化趋势
2.宁波市区Ⅱ级空气质量天数分析对比
Ⅱ级空气质量,指51<AQI<100,表示空气质量良好,用黄色表示。Ⅱ级空气质量对健康人群来说是能够接受的,少数过敏体质的人群可能会有不适症状出现。图4-2是宁波市区2006—2016年Ⅱ级空气质量天数变化趋势图。从图中可以看出,宁波市每年有近三分之二的时间空气质量为Ⅱ级。Ⅱ级空气质量天数的多少,是判断一个地区空气质量好坏的标志,常用全年Ⅰ级和Ⅱ级空气质量天数总和占全年天数的百分比作为一个地区的空气质量达标率。图4-3是宁波市2006—2016年空气质量达标天数占比变化趋势图。从图中可以看出:2006—2011年这6年时间内,宁波市空气质量处于很好的状态,达标天数占比维持在86%~91%;但在2012年、2013年,下降到了低点,2014年、2015年又有较大幅度提升,2016年略有下降。
图4-2 2006—2016年宁波市区Ⅱ级空气质量天数变化趋势
图4-3 2006—2016年宁波市区空气质量达标天数占比变化趋势
3.宁波市区Ⅲ级空气质量天数分析对比
Ⅲ级空气质量,指101<AQI<150,表示空气有轻度污染,用橙色表示。易感人群的过敏症状稍稍增加,健康人群出现轻微刺激症状。因此,在空气质量为Ⅲ级时,老人和儿童以及呼吸系统疾病患者应该减少户外活动的时间,降低强度。图4-4是宁波市区2006—2016年Ⅲ级空气质量天数变化趋势图。从图中可以看出,宁波市Ⅲ级空气质量天数在2006—2013年逐渐增多,在2014年和2015年明显下降,2016年略有回升。图4-5是宁波市区2006—2016年Ⅰ~Ⅲ级空气质量天数变化趋势图,从图中可以看出,宁波市Ⅰ级、Ⅱ级空气质量天数呈下降趋势,而Ⅲ级空气质量天数呈增多趋势。
图4-4 2006—2016年宁波市区Ⅲ级空气质量天数变化趋势
图4-5 2006—2016年宁波市区Ⅰ~Ⅲ级空气质量天数变化趋势
4.宁波市区Ⅳ~Ⅵ级空气质量天数分析对比
由于在2012年之前使用的是空气污染指数API,而API监测的污染物品种少,所以在2012年之前,没有监测到Ⅳ~Ⅵ级空气质量天数。图4-6是宁波市区Ⅳ~Ⅵ级空气质量天数变化趋势图。从中可以看出,宁波市区Ⅳ~Ⅵ级空气质量天数相对来说极少。严重污染的情况仅2013年出现了3天。宁波市Ⅳ~Ⅵ级空气质量天数较多的时间段主要出现在秋冬季节。
Ⅳ级空气质量,指151<AQI<200,表示空气有中度污染,用红色表示。Ⅳ级空气质量时,易感人群的过敏症状会进一步加剧,健康人群的呼吸系统也会受到影响。因此,在Ⅳ级空气质量时,呼吸系统疾病患者、婴幼儿、老年人、儿童以及一般人群应该尽量避免户外活动。
Ⅴ级空气质量,指201<AQI<300,表示空气有重度污染,用紫红色表示。Ⅴ级空气质量时,健康人群出现咳嗽、胸闷、咽喉红肿、打喷嚏、眼部感染等症状,肺病和心脏病患者往往出现病情加重的现象。因此,在Ⅴ级空气质量时,老人、儿童、呼吸系统疾病患者及一般人群应减少或停止户外运动。
Ⅵ级空气质量是指AQI>300,表示空气有严重污染,用褐红色表示。Ⅵ级空气质量时,健康人群运动耐受力降低,尤其是呼吸系统感染、皮肤过敏、眼睛感染等情况普遍发生。区域维持较长时间的Ⅵ级空气质量,会对区域内的所有生物的健康造成恶劣影响。因此,在Ⅵ级空气质量时,所有人都应该停止户外活动。
图4-6 2013—2016年宁波市区Ⅳ~Ⅵ级空气质量天数变化趋势
表4-2 2006—2016年宁波市区空气质量汇总
注:1.本表数据均来自宁波市历年环境公报。
2.2012年前使用的是空气污染指数(API),2012年之后使用的是空气质量指数(AQI)。
(二)县(市)空气质量(www.xing528.com)
图4-7至图4-16是宁波市属余姚市、慈溪市、奉化市、象山县、宁海县2010—2016年Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级空气质量天数变化趋势和空气质量达标天数的变化趋势。从图中可以看出,这五县(市)的Ⅰ级空气质量天数在2010—2016年均呈下降趋势;Ⅱ级空气质量天数除象山呈增多趋势外,其他县(市)均呈下降趋势;而Ⅲ级空气质量天数除奉化变化不明显外,其他县(市)均是增多趋势;空气质量达标天数变化趋势显示,慈溪达标天数下降得最快,在2010年的空气质量达标比例是90.3%,到2015年则下降到了68.3%,2016年回升到71.6%。余姚、象山、宁海呈现快速下降趋势,奉化下降趋势较缓。象山和宁海尽管空气质量达标天数比例在下降,但绝对值比较大,最低空气质量达标天数仍然达到87%,说明象山空气质量维持在较好水平。
图4-7 2010—2016年余姚市空气质量变化趋势
图4-8 2010—2016年余姚市空气质量达标天数占比变化趋势
图4-9 2010—2016年慈溪市空气质量变化趋势
图4-10 2010—2016年慈溪市空气质量达标天数占比变化趋势
图4-11 2010—2016年奉化市空气质量变化趋势
图4-12 2010—2016年奉化市空气质量达标天数占比变化趋势
图4-13 2010—2016年象山县空气质量变化趋势
图4-14 2010—2016年象山县空气质量达标天数变化趋势
图4-15 2010—2016年宁海县空气质量变化趋势
图4-16 2010—2016年宁海县空气质量达标天数变化趋势
(三)影响宁波空气质量的主要因素分析
1.二氧化硫
二氧化硫是造成酸雨的主要原因,其主要来源是煤炭的燃烧。宁波市已经连续5年二氧化硫日均值超标率为0,即日均值都不超标。宁波二氧化硫的历年分布规律是慈溪市、余姚市年均浓度高于全市平均值,奉化市年均浓度同全市平均值持平,宁海县、象山县年均浓度低于全市平均值。
在“十一五”期间,宁波市的二氧化硫减排工作在不断推进,每年二氧化硫的排放降速达到10%;“十二五”期间,每年二氧化硫的减排速度为4%~5%。为了实现减排目标,宁波市投入巨资,有19个脱硫工程项目得到落实,包括北仑电厂、镇海电厂、大唐乌沙山电厂等通过设备更新、技术创新相继实现脱硫;同时宁波明耀热电、镇海热电、慈溪金轮热电等6家电厂被关停,禁燃区的建设成效显著,一大批燃煤锅炉被淘汰,促进了二氧化硫的减排。
2.二氧化氮
二氧化氮也是造成酸雨的一种因素,它主要来源于高温燃烧过程中氮气和氧气的反应,比如机动车尾气、锅炉废气等。近几年,随着市区个人拥有汽车量的增加,市区的二氧化氮年平均浓度和浓度日均超标天数,均呈缓慢上升趋势。其中余姚市、慈溪市、奉化市的年均浓度高于全市平均浓度,而宁海县、象山县的二氧化氮年均浓度低于全市平均浓度。
3.可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5)
空气中悬浮的颗粒既有固体又有液体,悬浮的固体颗粒的粒径为0.1~100μm。PM10是指粒径在10μm以下的固体颗粒物;PM 2.5是指粒径小于或等于2.5μm的固体颗粒物。因为颗粒物的形状往往是不规则的,所以此处所指的粒径有时是指颗粒的最大长度。PM 10可以被人体吸入,沉积在呼吸道、肺泡等部位,颗粒粒径越小,进入呼吸道的部位越深,PM10可引发气促、咳嗽,诱发哮喘、慢性支气管炎、慢性肺炎等呼吸系统疾病。PM 2.5比PM 10的粒径更小,表面积更大,非常容易吸附重金属、微生物等有毒有害物质。PM 2.5在大气中能够长时间悬浮,随风可以漂到遥远的地方。PM2.5可通过普通的口罩,且不易被鼻腔内纤毛所吸附,因此其可通过呼吸到达细支气管和肺泡,严重影响人体健康,同时对其他生物也有严重影响。宁波市PM10和PM2.5污染较重,污染情况具有显著的季节变化特征,一般冬季最高,夏季最低。PM10和PM2.5的主要来源是扬尘、煤烟尘、机动车尾气尘和二次硫酸盐。
4.臭氧(O3)
臭氧(O3)又称为超氧,是氧气(O2)的同素异形体。在常温下,它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。自然界中的臭氧主要存在于距地球表面20~35千米的同温层下部的臭氧层中。臭氧在常温常压下,稳定性较差,可自行分解为氧气。极低浓度的臭氧具有青草的味道,吸入极少量对人体有益,当臭氧的浓度达到能被人感觉到臭味时,即会对人造成危害。一般来说,环境空气中的臭氧浓度远远低于人能够感受到的浓度,从这个意义上来说,臭氧对人体是无害的。但由于地表附近的臭氧是汽车尾气和工厂排放物在阳光照射下发生光化学反应的产物。主要过程是在阳光下,NO2在紫外光照射下分解出氧原子,原子状态的氧原子具有极强的氧化性。原子状态的氧原子不但能够和氧分子结合生成臭氧分子,而且能够氧化碳氢化合物,生成自由基。空气中NO2经过光分解反应会产生以臭氧为主要成分的臭氧污染。臭氧污染是一种有刺激性的蓝色或棕色烟雾,是一种光化学烟雾污染。在无风的气象条件下,光化学烟雾会积聚笼罩在局部区域,刺激人眼和呼吸道,诱发各种疾病,如呼吸障碍、头痛、眼疼等。空气中的臭氧还会抑制植物的正常生长,降低植物抵抗病虫害的能力。
光化学污染中的臭氧会加速建筑、喷涂、橡胶(轮胎)、电线电缆等所用聚合物材料的降解和老化变质。人工聚合物和天然聚合物在臭氧作用下,都会快速老化、龟裂。
宁波大气中臭氧污染也呈现逐年升高的趋势,这主要是汽车保有量激增、工业发展增速加快所致。
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