永泰縣環(huán)境保護監(jiān)測站　邱黎清

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永泰縣城區(qū)空氣中主要污染物類別及其影響因素分析

永泰縣環(huán)境保護監(jiān)測站邱黎清

經(jīng)監(jiān)測，永泰縣城區(qū)大氣污染物主要為PMl0、PM2.5、O3，影響O3的因素主要有汽車尾氣排放、日照，PMl0、PM2.5濃度大小除與車流量、煙花爆竹燃放相關(guān)外，還與降水、風(fēng)速等氣象因素密切關(guān)聯(lián)。針對這些影響因素，該文提出了相應(yīng)的防治措施。

空氣自動站 PMl0PM2.5O3

近幾年，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境空氣污染問題日益凸顯?？諝馕廴緦θ梭w健康具有消極影響，特別是與呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)疾病關(guān)系密切［1］，還對建筑物和戶外儀器設(shè)備，如輸變電設(shè)備等具有腐蝕作用［2］，同時也在一定程度上抑制植物的生長［3］。為實時掌握永泰縣空氣質(zhì)量狀況，了解城區(qū)潛在污染物類別，永泰縣環(huán)境監(jiān)測站在城區(qū)設(shè)置了空氣自動站，本文主要探討城區(qū)主要污染物類別及其影響因素，以期更有針對性地提出防治措施。

1　監(jiān)測點位及監(jiān)測儀器

永泰縣空氣自動站位于永泰縣樟城鎮(zhèn)上馬路海峽銀行樓頂（118°55′59.37″，25°52′0.64″），采樣高度距離地面23米，

監(jiān)測儀器采用安微藍盾光電子股份有限公司生產(chǎn)的空氣質(zhì)量連續(xù)自動監(jiān)測系統(tǒng)。監(jiān)測項目包括SO2、NO2、CO、O3、PM10

和 PM2.5及氣象參數(shù)等。本文中所用的分析數(shù)據(jù)已經(jīng)剔除儀器故障、斷電等特殊情況造成的異常數(shù)據(jù)。

2　永泰縣空氣質(zhì)量狀況

永泰縣是福州市首個獲得國家級生態(tài)縣稱號的縣城，空氣質(zhì)量長期保持在優(yōu)良水平。根據(jù)上馬路空氣自動站的監(jiān)測數(shù)據(jù)，2014年永泰縣城區(qū)空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）均值為52，全年空氣質(zhì)量達標率 98.0%，其中空氣質(zhì)量一級達標率為54.6%；2015年，AQI均值為46，全年空氣質(zhì)量達標率98.1%，其中空氣質(zhì)量一級達標率為70.0%?？梢钥闯?，2015年永泰城區(qū)空氣質(zhì)量較2014年有明顯提升。2014年、2015年的首要污染物種類沒有發(fā)生變化，均為 PMl0、PM2.5、O3、NO2，但各污染因子成為首要污染物的天數(shù)發(fā)生了明顯改變。2015年，NO2成為首要污染物天數(shù)的百分比由2014年的11.2%降為5.3%， 顆粒物（PM10、PM2.5）由87.6%降為79.9%，O3則由1.2%上升為14.9%。由此可見，2015年永泰縣上馬路測點NO2濃度明顯降低，PM10、PM2.5仍是影響空氣質(zhì)量的主要因子，O3對空氣污染的影響力顯著增大。據(jù)此，本文主要就影響O3、PM2.5及PM10的因素進行分析，以便有針對性地采取措施改善城區(qū)空氣質(zhì)量。

2.1臭氧濃度影響因素分析

根據(jù)上馬路空氣自動站的監(jiān)測結(jié)果，2015年永泰縣城區(qū)首次出現(xiàn)O3超標現(xiàn)象，且其成為首要污染物的天數(shù)為17天。O3的危害性并不弱于顆粒物，且其治理難度比顆粒物更大［4］。目前全國已有多地出現(xiàn)O3逐漸取代PM2.5成為首要污染物的現(xiàn)象，在這樣的背景環(huán)境下，有必要對永泰縣城區(qū)O3的來源及其影響因素進行詳細分析。

O3來源主要與VOCS、NOX濃度及日照強度有關(guān)［5］。VOCS與 NOX在光照條件下，經(jīng)過一系列復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生O3。依據(jù)江蘇省環(huán)保廳的研究成果，VOCS主要來源于汽車尾氣排放與工業(yè)污染，城市中的氮氧化物則主要來自人為活動過程中工業(yè)鍋爐廢氣排放、汽車尾氣排放等。上馬路是永泰縣城關(guān)交通繁華地段，周邊沒有任何工廠，大多為服裝專賣店、銀行等，該測點附近的VOCS與NOX主要來自機動車尾氣排放。

根據(jù)福州政府網(wǎng)福州各縣（市）氣候影響評價內(nèi)容，對永泰兩年的月日照時數(shù)及O3濃度月均值進行統(tǒng)計，結(jié)果見圖1、圖2。由圖可知，兩年的月日照時數(shù)在1月、3月、5月、11月相差不大，但 O3濃度均出現(xiàn)較大差異，可知這段期間影響O3濃度的主要因素是車流量。2月份的O3濃度基本相同，環(huán)比均有下降，主要是因為春節(jié)前后為車流量高峰期。因2014年的春節(jié)時間為1月31日，2015年春節(jié)時間為2月 19日，兩個年度的車流量高峰期有所交錯，同時兩年度2月份的日照時數(shù)環(huán)比均明顯減少，車流量與日照共同作用，故1月～3月臭氧濃度呈現(xiàn)出圖中的變化趨勢。2015年6月的日照時數(shù)同比增長20.6%，可知6月份日照時數(shù)對O3濃度貢獻較大。2014年4月的日照時數(shù)明顯低于2015年，但O3濃度與2015年同期相差無幾；2014年7月、8月、9月、10月、12月日照時數(shù)明顯高于2015年，但兩年度7月、8月的O3濃度無明顯差別，9月、10月、12月甚至出現(xiàn)O3濃度與日照時數(shù)成反比的現(xiàn)象，可知這段期間，影響O3濃度的主要因素是車流量。

圖1　2014年及2015年月日照時數(shù)

圖2　2014年及2015年O3濃度月均值

2.2PM2.5與PM10濃度影響因素分析

由圖3、圖4可以看出，2014年、2015年的 PM2.5與PM10的變化趨勢基本一致，2015年P(guān)M2.5和PM10濃度較2014年總體均有所下降，但當年顆粒物為首要污染物的天數(shù)與其他污染物相比依然居多，2014年為148天，2015年為91天。

圖3　2014年及2015年P(guān)M2.5月均值

圖4　2014年及2015年P(guān)M10月均值

顆粒物主要來自燃料燃燒、工業(yè)排放、汽車尾氣排放、施工揚塵等，分一次顆粒物和二次顆粒物。由永泰縣上馬路的周邊環(huán)境可知，其主要來源為汽車尾氣排放及渣土車產(chǎn)生的揚塵。春節(jié)期間還應(yīng)考慮煙花爆竹燃放的影響，尤其是除夕當天會大量燃放煙花爆竹，在短期內(nèi)可使空氣嚴重污染，首要污染物主要為顆粒物（PM2.5、PM10）［6］。此外，春節(jié)前后車流量的明顯增加，也是PM2.5與PM10濃度顯著上升的原因。

除人為因素外，氣象條件是影響顆粒物濃度的關(guān)鍵性因素。其中大氣降水對PM2.5與 PM10有較好的清除效果［7］。通過福建氣象網(wǎng)站查詢可知，2015年降水量的增多對顆粒物濃度產(chǎn)生了一定的消減作用。2014年永泰總降水量為1334mm，2015年永泰總降水量為1657mm。除降水外，季節(jié)對顆粒物污染也有一定影響。上馬路顆粒物濃度分布呈明顯的季節(jié)特性。永泰冬季氣溫低，大氣環(huán)境相對穩(wěn)定，容易形成逆溫層，空氣中顆粒物不易擴散，使得空氣質(zhì)量變差。而夏天氣溫高，空氣對流通暢，不易形成逆溫層，對降低顆粒物濃度具有積極作用［8］?？諝獾奈廴境潭扰c風(fēng)速成反比［9］，風(fēng)速越大，空氣中的污染物越不易聚集。永泰樟城鎮(zhèn)四面環(huán)山，上馬路附近風(fēng)速月均值處于1.0～1.6m/s之間，風(fēng)速長期小而穩(wěn)定，不利于污染物的擴散 ，甚至可能在短時間內(nèi)提升污染物的濃度水平。

3　結(jié)論

（1）在2014年、2015年的2月和6月，永泰縣上馬路O3濃度主要受日照時數(shù)與車流量共同作用，其他月份則主要受車流量影響。

（2）一年中，顆粒物濃度大部分時間受車流量、渣土車揚塵、氣象因素的共同影響。此外，春節(jié)期間集中燃放煙花爆竹，可短時間內(nèi)增加大氣中顆粒物濃度，在大氣擴散條件不利（氣溫低、風(fēng)速低等）、降水量較少的冬季，顆粒物會不斷累積并長期懸浮在空氣中，極易導(dǎo)致顆粒物超標。

4　空氣污染防治建議

隨著永泰縣經(jīng)濟的不斷發(fā)展，永泰城關(guān)車流量較往年明顯增加，一定程度上加大了VOCS和NOX的排放量。為降低O3對大氣環(huán)境的威脅，永泰縣應(yīng)著手發(fā)展公共交通，提倡綠色出行；加快落實黃標車淘汰制度，對在規(guī)定時間內(nèi)辦理報廢的黃標車給予一定的經(jīng)濟補貼；大力推廣新能源汽車，如電動汽車、CNG雙燃料汽車等，使汽車尾氣排放得到一定程度的控制，從源頭上減少臭氧形成的兩大因素。

降低顆粒物對大氣環(huán)境的影響，除減少汽車尾氣排放外，同時應(yīng)采取以下措施：一是加強工程施工管理，嚴格落實環(huán)保降塵措施，如在工地設(shè)置沖洗臺對工程車輛進行沖洗、渣土車密閉運輸?shù)取ａ槍P塵較多的工程，施工現(xiàn)場可提高灑水頻次或者引進霧炮機等環(huán)保設(shè)施來實現(xiàn)降塵的目的。二是提高道路機械清掃及灑水頻率。三是要做好環(huán)保宣傳工作，引導(dǎo)居民在春節(jié)期間減少燃放煙花爆竹。四是做好城區(qū)綠化工作，充分發(fā)揮綠色植物的凈化能力，進一步改善永泰的大氣環(huán)境。

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