李曉娜

（新疆應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生命與資源環(huán)境系，新疆 奎屯 833200）

烏蘇市空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)及改善途徑分析

李曉娜

（新疆應(yīng)用職業(yè)技術(shù)學(xué)院 生命與資源環(huán)境系，新疆 奎屯 833200）

通過對(duì)烏蘇市2007-2010年空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)SO2、NO2、PM10三項(xiàng)因子在不同年度、不同季度、不同月份的動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)進(jìn)行分析并探討其空氣質(zhì)量變化的原因，提出改善烏蘇市空氣質(zhì)量的措施，為該城市綜合發(fā)展提供科學(xué)依據(jù).

烏蘇市；空氣質(zhì)量；變化趨勢(shì)

1 烏蘇市自然社會(huì)概況

烏蘇市地處天山北麓、準(zhǔn)噶爾盆地西南緣，位于東經(jīng)83°15'—85°08', 北緯 43°29'—45°16'之間，地處北溫帶，屬大陸性干旱氣候，是北疆地區(qū)光熱資源最豐富和無霜期較長的區(qū)域之一.夏季炎熱、冬季嚴(yán)寒，降水較少、蒸發(fā)量大、空氣干燥、溫度的年、日變化大.全年平均氣溫7.6℃，極端最高氣溫44.2℃，極端最低氣溫-37.5℃，≥10℃的年積溫3685.6℃，年平均降水量為158.4毫米，蒸發(fā)量達(dá)2109.9毫米，全年日照時(shí)數(shù)為2600-2800小時(shí)，平均無霜期186天.烏蘇市年平均降水量為158.4毫米，降水分布山區(qū)多于平原，南部多于北部，降水量隨海拔高度的降低而逐漸減少.烏蘇市境內(nèi)分布有奎屯河、四棵樹河、古爾圖河三條主要河流，年徑流量分別為6.0億立方米、2.2億立方米和2.6億立方米.

烏蘇市區(qū)域總面積2.07萬平方千米，屬農(nóng)牧結(jié)合市，全市共轄10鄉(xiāng)7鎮(zhèn)，3個(gè)牧場(chǎng).全市總?cè)丝?1.8萬人，其中城鎮(zhèn)人口8.8萬人，農(nóng)牧區(qū)人口13萬人，其中少數(shù)民族5.2萬人.

2 烏蘇市空氣質(zhì)量概況及變化趨勢(shì)分析

2.1 烏蘇市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)概況

污染物排放標(biāo)準(zhǔn)參照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095－1996）中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（表1），2007-2010年烏蘇市空氣中主要污染物監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表2）.

表1 污染物排放標(biāo)準(zhǔn)mg/m3

從表2中可看出，2007-2010年烏蘇市市區(qū)空氣中SO2和NO2日均值，年均值均未超標(biāo)，符合國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn).PM10年均值均低于《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095－1996）中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)高于《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095－1996）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；PM10日均值在2007-2010均有超標(biāo)現(xiàn)象，超標(biāo)率分別為0.11%、0.14%、0.04%、0.01%.

2.2 烏蘇市空氣污染物年度變化趨勢(shì)分析

表2 烏蘇市主要污染物監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2.2.1 烏蘇市年度空氣污染狀況

2007-2010年烏蘇市空氣污染物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)果（表3），評(píng)價(jià)結(jié)果（表4）.2007-2010年市區(qū)空氣污染物污染負(fù)荷值變化趨勢(shì)（圖1）.

表3 烏蘇市主要空氣污染物監(jiān)測(cè)結(jié)果（年均值）mg/m3

圖1 2007-2010年烏蘇市市區(qū)主要空氣污染物污染負(fù)荷年變化

2.2.2 烏蘇市空氣污染物年度變化趨勢(shì)分析

對(duì)烏蘇市2007-2010年空氣污染物監(jiān)測(cè)結(jié)果表明烏蘇市年平均綜合指數(shù)為0.70-1.30，有小幅度下降趨勢(shì)，說明烏蘇市空氣污染已基本得到控制，總體水平良好；污染負(fù)荷系數(shù)由大到小排列為PM10>NO2>SO2，即可吸入懸浮顆粒是烏蘇市主要污染物（表4）.

從圖1中可以看出，NO2和SO2均符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095－1996）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，在2008年達(dá)到峰值，其他年份其污染指數(shù)呈平穩(wěn)趨勢(shì).PM10污染指數(shù)在2009年達(dá)到峰值后，其后呈下降趨勢(shì).

2.3 烏蘇市空氣污染物季度變化趨勢(shì)分析

2.3.1 烏蘇市季度空氣污染狀況

表5 2007-2010年烏蘇市主要污染物季均值統(tǒng)計(jì)結(jié)果

圖2 2007-2010年SO2季度變化

圖3 2007-2010年NO2季度變化

圖4 2007-2010年P(guān)M10季度變化趨勢(shì)

2.3.2 烏蘇市空氣污染物季度變化趨勢(shì)分析

表5：2007-2010年烏蘇市空氣中，SO2污染高峰主要出現(xiàn)在一、四季度，且各季濃度均達(dá)到國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn).NO2一、三季度污染濃度較高，且三季度高于一季度，各季濃度也均符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095－1996）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn).PM10具有明顯的季節(jié)性，受冬季供暖的影響，濃度值為一、四明顯高于二、三季度，其中一季度最高，這是因?yàn)橐弧⑺募径葹椴膳?，由燃煤排放的大量污染物所致，第二季度烏蘇市干燥風(fēng)大，地面裸露及沙塵天氣現(xiàn)象頻繁等原因所致.

從不同季度分析（圖2），SO2“U”型分布的季節(jié)特征明顯，四個(gè)季度中一季度和四季度SO2日平均濃度最高，但均符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095－1996）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn).全年日均值最高濃度和月平均濃度最高值均出現(xiàn)在一月份，全年月平均濃度最低值出現(xiàn)在六月.

從不同季度分析（圖 3），2007-2008 年，NO2一、三季度污染濃度較高，且三季度高于一季度.2009-2010年，NO2一、四季度污染濃度較高.各年季濃度也均符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095－1996）中一級(jí)標(biāo)準(zhǔn).在第四季度中可以看出，2007年-2008年處于下降趨勢(shì)，但從2009-2010年污染濃度趨勢(shì)看，略有上升趨勢(shì).其中在第一季度，2010年達(dá)到峰值，說明NO2濃度較其他年份略有升高.

PM10具有明顯的季節(jié)性（圖4），受冬季供暖的影響，一、四季度濃度值明顯高于二、三季度，其中一季度最高，除2010年外，其他年份均超出《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095－1996）中二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，尤其在采暖期一、二、三、四、十一、十二月，非采暖期各月均達(dá)標(biāo).全年日均最高濃度值和月平均值最高濃度值均出現(xiàn)在一月.全年月平均濃度最低值出現(xiàn)在五月.

2.4 烏蘇市空氣污染物月變化趨勢(shì)分析

2.4.1 烏蘇市月空氣污染狀況

2.4.2 烏蘇市市區(qū)主要污染物月變化趨勢(shì)分析

圖5 2007-2010年P(guān)M10月均變化

烏蘇市在2007年、2008年、2009年和2010年P(guān)M10月均值的范圍分別為 0.0430-0.165mg/m3、0.053-0.162mg/m3、0.042-0.14mg/m3、0.047-0.097mg/m3（圖5）.最低月均值出現(xiàn)在五、六、七這三個(gè)月份中，最高月均值出現(xiàn)在一、二、三、四、十一、十二月，這與一、二、三、四、十二月份的采暖燃煤和九、十、十一月份的沙塵天氣有關(guān).2007年采暖期月均濃度為0.096mg/m3，2008年采暖期月均濃度為0.123mg/m3，2009年 采 暖 期 月 均 濃 度 為 0.077 mg/m3，2010年采暖期日均濃度為0.072mg/m3.2007年非采暖期月均濃度為0.052mg/m3，2008年非采暖期月均濃度為0.066mg/m3，2009 年非采暖期月均濃度為 0.047mg/m3，2010年非采暖期月均濃度為0.056mg/m3.從以上數(shù)據(jù)可以看出，采暖期略高于非采暖期.

圖6 2007-2010年SO2月均變化

烏蘇市在2007年、2008年、2009年和2010年SO2月均值的范圍分別為 0.004-0.027mg/m3、0.004-0.026mg/m3、0.004-0.035mg/m3、0.003-0.034mg/m3（圖6）.其濃度值均符合國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn).最低月均值出現(xiàn)在3-9月份中，最高月均值出現(xiàn)在一、二、十一、十二月，與這一時(shí)期的采暖燃煤有關(guān).

烏蘇市在2007年、2008年、2009年和2010年NO2月均 值 的 范 圍 分 別 為 0.01-0.029mg/m3、0.014-0.036mg/m3、0.012-0.029mg/m3、0.012-0.033mg/m3、0.011-0.036mg/m3(圖7)其濃度值均符合國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn).2007年-2010年NO2的月濃度值變化趨勢(shì)為一、二、三、四、七、八月濃度略高于其它月份.

圖7 2007-2010年NO2月均變化

圖8 各污染指數(shù)月變化

由圖8可以看出，烏蘇市空氣中主要污染物SO2和NO2每年十一月至次年二月污染指數(shù)略高于其他月份，與一、四季污染趨勢(shì)基本吻合，而此期間為采暖期，因此燃煤是造成SO2和NO2濃度升高的主要原因.但需指出的是NO2濃度除十月至十一月末，其濃度略高于SO2的濃度.由圖八看出，PM10每年十一月至次年四月出現(xiàn)出現(xiàn)峰值，說明除受燃煤影響外，四月份還主要受氣象因素的影響.

3 改善烏蘇市空氣質(zhì)量的措施

3.1 改變采暖期的燃煤結(jié)構(gòu)，采用清潔能源

根據(jù)烏蘇市的實(shí)際情況，制定長遠(yuǎn)的能源戰(zhàn)略，逐步改變采暖期的燃煤結(jié)構(gòu)，發(fā)揮地緣優(yōu)勢(shì)，采用天然氣、石油液化氣等清潔能源可有效的減少大氣污染排放，對(duì)改善烏蘇市的空氣質(zhì)量有至關(guān)重要的作用.

3.2 采取集中供熱措施

烏蘇市同樣具有新疆城市冬季漫長，采暖期長的特點(diǎn)，因此，大力發(fā)展集中供暖取代分散的采暖小鍋爐是緩解城市大氣污染最為直接和有效的方式.

3.3 擴(kuò)大市區(qū)的綠地面積

因地制宜地加大市區(qū)及周邊綠色植被面積，做到開發(fā)與保護(hù)并重，制定優(yōu)惠政策，在市區(qū)周邊營造綠化帶，逐步擴(kuò)大城市綠化面積，不僅能調(diào)節(jié)氣候、防風(fēng)、防塵，還能提高空氣質(zhì)量，減少污染.

〔1〕魏毅.烏魯木齊市大氣污染成因及防治對(duì)策研究[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2010，24（9）.

〔2〕王彩萍.伊寧市大氣環(huán)境污染特征及防治對(duì)策[J].內(nèi)蒙古環(huán)境科學(xué)，2008（4）.

〔3〕劉益民.奎屯市空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)及改善途徑分析[J].干旱環(huán)境監(jiān)測(cè)，2004（4）.

〔4〕王雅芳.石河子市環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)淺析[J].干旱環(huán)境監(jiān)測(cè)，2004（3）.

〔5〕李海燕.青島市環(huán)境空氣質(zhì)量改善途徑研究[D].中國海洋大學(xué)，2006.

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1673-260X（2012）06-0112-03