趙文英 劉小強(qiáng) 趙江偉 齊 然(河北省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，石家莊 050037)

石家莊市大氣環(huán)境承載力研究

趙文英 劉小強(qiáng) 趙江偉 齊 然
(河北省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，石家莊 050037)

環(huán)境承載力本質(zhì)上是環(huán)境系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)特征的綜合反映，超載率是指環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀超過(guò)該區(qū)域環(huán)境承載量閾值的百分比。應(yīng)用該種方法進(jìn)行環(huán)境承載力評(píng)價(jià)，可以從評(píng)價(jià)結(jié)果清晰地看出某地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀與理想值或目標(biāo)值的差距。本論文在石家莊市主要大氣污染物濃度超標(biāo)指數(shù)分項(xiàng)測(cè)算的基礎(chǔ)上，集成評(píng)價(jià)形成環(huán)境污染物濃度超標(biāo)指數(shù)的綜合結(jié)果，進(jìn)而對(duì)2015年石家莊市大氣環(huán)境承載能力做出綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果表明石家莊市大氣環(huán)境綜合承載力均呈超載狀態(tài)。

大氣環(huán)境；環(huán)境承載力；超載力

1 大氣環(huán)境承載力的概念

大氣環(huán)境承載力可定義為“在某一時(shí)期，某一區(qū)域，在某種狀態(tài)下環(huán)境對(duì)人類活動(dòng)所排放的大氣污染物的最大可能負(fù)荷的支撐能力”。最大可能負(fù)荷是指人類活動(dòng)產(chǎn)生的大氣污染物在排放規(guī)模、強(qiáng)度、速度等的限值。

目前衡量環(huán)境承載力的方法主要有兩種，一種是基于污染物總量-容量的方法，即通過(guò)污染物排放量與其環(huán)境容量的比值衡量環(huán)境承載力狀況；一種是污染物質(zhì)量濃度—標(biāo)準(zhǔn)方法，即通過(guò)超載指數(shù)衡量環(huán)境承載力狀況，這里，超載指數(shù)用超載率衡量。本研究采用后一種方法。

2 大氣環(huán)境承載力評(píng)估指標(biāo)體系

大氣環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)是評(píng)價(jià)大氣環(huán)境承載力大小的重要依據(jù)。影響大氣環(huán)境承載力的因素復(fù)雜多樣，本研究主要從大氣環(huán)境質(zhì)量狀況出發(fā)，根據(jù)城市大氣環(huán)境質(zhì)量狀況的主要監(jiān)測(cè)指標(biāo)與《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)中規(guī)定的各類大氣污染物濃度限值二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)比，用“大氣污染物質(zhì)量濃度超載指數(shù)”表征大氣環(huán)境承載情況。

超載率是指環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀(通常用環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)中各單項(xiàng)指標(biāo)的年均監(jiān)測(cè)值表示)超過(guò)該區(qū)域環(huán)境承載量閾值的百分比，環(huán)境承載量閾值是理論最佳值或者是預(yù)期要達(dá)到的目標(biāo)值(通常用環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值表示)。超載率數(shù)值越大，超載指數(shù)越大，表明環(huán)境承載力能力越弱，環(huán)境質(zhì)量越差。

本研究采用2015年大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)來(lái)評(píng)價(jià)大氣環(huán)境承載力，評(píng)價(jià)范圍為石家莊市所轄17個(gè)縣(區(qū)、市)，評(píng)價(jià)指標(biāo)包括 SO2、NO2、PM10、CO、O3和 PM2.5六個(gè)承載力要素的質(zhì)量濃度和標(biāo)準(zhǔn)限值。

3 大氣環(huán)境承載力評(píng)價(jià)方法

3.1 單指標(biāo)大氣環(huán)境超載指數(shù)

以 SO2、NO2、PM10、CO、O3和PM2.5等主要污染物為考核指標(biāo)，以各項(xiàng)污染物的標(biāo)準(zhǔn)限值表征環(huán)境系統(tǒng)所能承受人類各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的閾值(限值采用《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)中規(guī)定的各類大氣污染物濃度限值二級(jí)標(biāo)準(zhǔn))，不同區(qū)域各項(xiàng)污染指標(biāo)的超標(biāo)指數(shù)計(jì)算公式如下：

式中，R氣ij為區(qū)域j內(nèi)第i項(xiàng)大氣污染物濃度超標(biāo)指數(shù)，Cij為該污染物的年均濃度監(jiān)測(cè)值，Si為該污染物濃度的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值，i=1，2，…，6，分別對(duì)應(yīng)SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3。

3.2 大氣環(huán)境綜合超載率

計(jì)算公式如下：

式中，R氣j為區(qū)域j的大氣污染物濃度超標(biāo)指數(shù)，其值為各類大氣污染物濃度超標(biāo)指數(shù)的最大值。

4 評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)來(lái)源

該城市共設(shè)立了25個(gè)大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)點(diǎn)位，除主城區(qū)內(nèi)的8 個(gè)大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)(國(guó)控站)外，，另外還建有17 個(gè)縣級(jí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位(省控點(diǎn))，本文以各監(jiān)測(cè)點(diǎn)位2015 年度的污染物濃度年日均值為評(píng)價(jià)基礎(chǔ)。

5 大氣環(huán)境承載力評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)上述評(píng)價(jià)方法，對(duì)石家莊市2015年的17個(gè)縣(區(qū)、市)的6種大氣污染物超載指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并以此表征所在地的大氣環(huán)境承載力。

根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)評(píng)價(jià)，2015年全市達(dá)到或優(yōu)于二級(jí)的優(yōu)良天數(shù)平均為180天，占全年總天數(shù)的49.3%；重度污染及以上天數(shù)平均為48天，占全年總天數(shù)的13.2%。超標(biāo)天數(shù)中以PM2.5和PM10為首要污染物的較多，全省日均值平均超標(biāo)率分別為46.6%和36.2%。

評(píng)價(jià)結(jié)果表明，導(dǎo)致石家莊市大氣環(huán)境承載超載嚴(yán)重的單指標(biāo)為顆粒物，其中PM2.5為首要影響因素。全市范圍內(nèi)SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3等各項(xiàng)污染物均有超載現(xiàn)象，其中單指標(biāo)大氣環(huán)境超載率最嚴(yán)重的是PM2.5，其次為PM10。全市大氣環(huán)境綜合超載率為2.09。

石家莊市17個(gè)縣(市、區(qū))大氣環(huán)境均為超載狀態(tài)，大氣環(huán)境綜合超載最嚴(yán)重的城市是新樂(lè)市，超載指數(shù)為2.57；共有11個(gè)縣(市、區(qū))的大氣環(huán)境處于較高水平，超載指數(shù)在2.00以上；井陘縣、井陘礦區(qū)、鹿泉區(qū)、欒城區(qū)、元氏縣和藁城區(qū)的大氣環(huán)境處于中等水平，超載指數(shù)在1.50-2.00之間。相比情況下主城區(qū)大氣環(huán)境要好于周邊縣(市、區(qū))。

主要是因?yàn)槭仪f所轄縣(市、區(qū))主要以高能耗的重工業(yè)為主，污染物排放量大，加之位于太行山東部，受山體阻擋，某種程度上阻斷了其境內(nèi)大氣與西北部地區(qū)大氣的傳輸，不利污染物擴(kuò)散的地形條件，在沿山脈以東、以南的背風(fēng)坡和平原交界處易形成污染物聚集區(qū)，一定程度上加重了石家莊市的大氣污染程度及其大氣環(huán)境超載。另外石家莊市各縣(市、區(qū))內(nèi)中小規(guī)模企業(yè)數(shù)量多、分布廣、治理措施不到位，以無(wú)組織面源排放為主，管控難度大，也是造成污染物排放強(qiáng)度大，污染程度重的重要原因。

6 研究小結(jié)

環(huán)境承載力本質(zhì)上是環(huán)境系統(tǒng)組成與結(jié)構(gòu)特征的綜合反映，超載率是指環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀超過(guò)該區(qū)域環(huán)境承載量閾值的百分比。應(yīng)用該種方法進(jìn)行環(huán)境承載力評(píng)價(jià)，可以從評(píng)價(jià)結(jié)果清晰地看出某地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀與理想值或目標(biāo)值的差距。本論文在石家莊市主要大氣污染物濃度超標(biāo)指數(shù)分項(xiàng)測(cè)算的基礎(chǔ)上，集成評(píng)價(jià)形成環(huán)境污染物濃度超標(biāo)指數(shù)的綜合結(jié)果，進(jìn)而對(duì)2015年石家莊市大氣環(huán)境承載能力做出綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果表明石家莊市大氣環(huán)境綜合承載力均呈超載狀態(tài)，主要是因?yàn)槭仪f所轄縣(市、區(qū))主要以高能耗的重工業(yè)為主，污染物排放量大，加之位于太行山東部，不利污染物擴(kuò)散的地形條件，一定程度上加重了石家莊市的大氣污染程度及其大氣環(huán)境超載。同時(shí)石家莊市各縣(市、區(qū))內(nèi)中小規(guī)模企業(yè)數(shù)量多、分布廣、治理措施不到位，以無(wú)組織面源排放為主，管控難度大，也是造成污染物排放強(qiáng)度大，污染程度重的重要原因。

[1]杜穎.河北省經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與大氣污染關(guān)系研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)，2016.

[2]李利軍，李曉越.基于大氣環(huán)境承載能力的京津冀新型城市群建設(shè)[J].上海城市管理，2016，(3)：53-61.

[3]張靜，蔣洪強(qiáng)，盧亞靈.一種新的城市群大氣環(huán)境承載力評(píng)價(jià)方法及應(yīng)用[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)，2013，(5)：26-31.

Shijiazhuang Atmospheric Environmental Capacity Research

ZHAO Wenying LIU Xiaoqiang ZHAO Jiangwei QI Ran
(Hebei Provincial Environmental Monitoring Center，Shijiazhuang 050037)

The environmental bearing capacity is essentially environment system composition and the structure characteristics of the comprehensive reflection of overloading rate refers to the environmental quality status more than the percentage of the regional environmental capacity threshold. This method is applied to evaluate environmental bearing capacity，can see from the evaluation results clearly environment quality present situation and the ideal value in a region or the gap between the target. Chroma of main air pollutants in Shijiazhuang city this paper index component is calculated on the basis of integrated evaluation form the comprehensive result of chroma of environmental pollutants index，and then to Shijiazhuang makes out comprehensive evaluation of atmosphere environment bearing capacity in 2015，the evaluation results show that Shijiazhuang city are in overloaded the atmosphere environment bearing capacity of composite state.

atmospheric environment；environmental bearing capacity；overload

趙文英，碩士學(xué)位，高級(jí)工程師，從事大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)與質(zhì)量管理工作

X21

A

1673-288X(2017)01-0138-02

項(xiàng)目資助：河北省重點(diǎn)城市細(xì)顆粒物空氣質(zhì)量持續(xù)改善與管理技術(shù)研究(201409007)

引用文獻(xiàn)格式：趙文英 等.石家莊市大氣環(huán)境承載力研究[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42(1)：138-139.