劉 璇

(承德市環(huán)境保護(hù)局，河北 承德 067000)

承德市旅游資源得天獨(dú)厚，舉世聞名的“避暑山莊”座落于此，1998年底被國家旅游局列入首批中國優(yōu)秀旅游城市，然而，在上世紀(jì)80年代，被譽(yù)為“紫塞明珠”的承德卻被滾滾的煙塵濃鎖，經(jīng)過政府和社會的努力，在工業(yè)上，煙氣脫硫脫硝工程得到落實、清潔能源逐步普及、超低排放標(biāo)準(zhǔn)有效實施，在民用上，原煤散燒、分散取暖、小連片取暖逐步取締，民用燃?xì)?、集中供熱得到加?qiáng)，《承德市環(huán)境質(zhì)量狀況公報》顯示，2013-2016年，承德市中心城區(qū)六項監(jiān)測因子中，SO2、NO2、CO的年均濃度達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量》(GB3095-2012)二級標(biāo)準(zhǔn)?？梢哉f，以燃煤為主的“煤煙型”大氣污染得到了有效控制，大氣污染防治工作取得了階段性的成果。然而，《承德市環(huán)境質(zhì)量狀況公報》同時也顯示，2013-2016年，市中心城區(qū)六項監(jiān)測因子中，PM10、PM2.5、O3的年均濃度超出《環(huán)境空氣質(zhì)量》(GB3095-2012)二級標(biāo)準(zhǔn)。特別是近十余年持續(xù)的霧霾，說明承德市的大氣污染從“煤煙型”轉(zhuǎn)變成以顆粒物(PM10、PM2.5)、臭氧為污染特征的“復(fù)合型”污染，“復(fù)合型”污染不僅嚴(yán)重影響環(huán)境空氣質(zhì)量，更會直接危害人們的身體健康。查找 “復(fù)合型”污染特征并提出解決方案，對改善承德市環(huán)境質(zhì)量具有重要意義。

1 研究內(nèi)容

1.1 研究內(nèi)容

因臭氧的來源及危害比較復(fù)雜，故本文的研究內(nèi)容僅對2013-2016年承德市中心城區(qū)顆粒物(PM10、PM2.5)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，歸納總結(jié)各項污染物的月變化情況。查閱2013-2016年承德市月均氣溫變化情況和月均風(fēng)速變化情況。調(diào)查承德市中心城區(qū)主要大氣污染源排放特征及排放量。對取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，歸納和總結(jié)，找出影響承德市大氣污染特征，并提出措施。

1.2 大氣污染物濃度變化情況分析

本文選取的環(huán)境數(shù)據(jù)來自2013-2016年承德市環(huán)境保護(hù)局向社會公開發(fā)布的《承德市環(huán)境質(zhì)量狀況公報》，屬權(quán)威發(fā)布，數(shù)據(jù)可靠，可用于數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘。通過對市區(qū)按年、月均值環(huán)境數(shù)據(jù)分析，并結(jié)合區(qū)域地形和氣候條件分析，探尋顆粒物(PM10、PM2.5)的污染特征，探索解決辦法。

2 顆粒物(PM10、PM2.5)濃度年度變化情況

從圖1承德市中心城區(qū)2013-2016年P(guān)M10年均濃度變化曲線可以看出，PM10年均濃度呈下降趨勢，從2015年起，這項污染物的下降趨勢較為明顯，在2016年達(dá)到最低，年均值為81 μg/m3，超過國家標(biāo)準(zhǔn)15.7%。

從圖2承德市中心城區(qū)2013-2016年P(guān)M2.5年均濃度變化曲線可以看出，PM2.5年均濃度與PM10相似，呈下降趨勢，但仍超過國家標(biāo)準(zhǔn)要求，從2015年起，這項污染物的下降趨勢較為明顯，在2016年達(dá)到最低，年均值為40 μg/m3，超過國家標(biāo)準(zhǔn)14.3%。

通過2013-2016年顆粒物(PM10、PM2.5)濃度變化情況可以看出，近年來的大氣污染防治工作取得了明顯成效，空氣質(zhì)量得到一定程度的改善，但兩項污染物仍超出國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095-2012)中二級標(biāo)準(zhǔn)限值要求，因此，深入研究顆粒物的來源和探索解決思路，尤為重要。

2.1 顆粒物(PM10、PM2.5)濃度月變化情況

為進(jìn)一步分析PM10、PM2.5一年中不同月份的濃度變化情況，將兩項污染物近四年逐月的濃度變化情況進(jìn)行對比，以查找影響兩項污染物濃度升高的原因。

1) PM10年度月變化情況

可吸入顆粒物的形成主要有兩個途徑：一是各種工業(yè)過程，如燃煤、冶金、化工、內(nèi)燃機(jī)等直接排放的超細(xì)顆粒物；二是大氣中二次形成的超細(xì)顆粒物與氣溶膠等。其中，第一種途徑是可吸入顆粒物的主要形成源，也是可吸入顆粒物污染控制的重要對象。從PM10年度月變化情況曲線圖可以看出(見吐3)，2013-2016四年中，整體符合年均濃度變化情況，就每月情況看，PM10濃度較高的月份集中在上半年的2、3月份和下半年的10、11月份，而6、7、8、9四個月PM10月均濃度較低，曲線平緩，8月為低谷，9月略有升高，出現(xiàn)這種變化說明在2、3、10、11月份有影響PM10濃度的因素，具體原因還需進(jìn)一步分析。

2) 細(xì)顆粒物(PM2.5)年度月變化情況

細(xì)顆粒物指環(huán)境空氣中空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于 2.5 微米的顆粒物。2013年2月，全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會將PM2.5的中文名稱命名為細(xì)顆粒物。由于細(xì)顆粒物粒徑小，面積大，活性強(qiáng)，易附帶有毒、有害物質(zhì)(例如，重金屬、微生物等)，且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠(yuǎn)，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。從2013-2016四年月均濃度曲線上看，PM2.5濃度較高的月份集中在上半年的2、3月份和下半年的10、11、12月份，而4、5、6、7、8、9四個月PM2.5月均濃度較低，曲線平緩，8、9月為低谷。此外，從PM2.5月變化情況曲線圖可以看出(見圖4)，PM2.5濃度變化曲線與PM10的走勢相似，說明顆粒物(PM10)和細(xì)顆粒物(PM2.5)存在著某種關(guān)聯(lián)。

PM2.5年度月變化情況

3 主要大氣污染物來源分析

從承德市2015年污染源排放清單可以看出，SO2和NOx的來源主要集中在工業(yè)源，占比高達(dá)79.5%和72.6%；PM10主要來源于交通揚(yáng)塵和工業(yè)源，分別占總排放量的36.9%和34.7%，TSP和PM10的主要來源相似；PM2.5的來源主要集中在工業(yè)源和交通揚(yáng)塵兩個方面，分別占總排放量的47.0%和25.9%?？梢哉f，工業(yè)源和交通揚(yáng)塵，是影響PM10和PM2.5濃度的主要原因(見表1)。

表1 承德市2015年污染源排放清單(t/年)

為進(jìn)一步分析工業(yè)源中各行業(yè)對PM10和PM2.5的影響程度，對2015年工業(yè)污染源行業(yè)排放情況進(jìn)行了統(tǒng)計，統(tǒng)計結(jié)果見表2。從清單中可以看出，工業(yè)源中TSP、PM10和PM2.5排放主要集中在冶金行業(yè)，三種污染物排放量分別占工業(yè)源排放總量的44.2%、34.2%和37.1%，其次為電力行業(yè)，占比分別為16.5%、30.1%和30.1%，再次為建材行業(yè)。隨著工業(yè)企業(yè)多樣化發(fā)展，其他工業(yè)中三種污染物的排放量占比分別達(dá)到了18.2%、16.8%和15.3%，已經(jīng)成為不容忽視的污染源。

表2 承德市2015年工業(yè)污染源行業(yè)排放清單(t/年)

承德市冶金行業(yè)大氣污染物排放大戶主要有河北鋼鐵股份有限公司承德分公司、承德建龍?zhí)厥怃撚邢薰?、承德盛豐鋼鐵有限公司和承德兆豐鋼鐵集團(tuán)有限公司。電力產(chǎn)生行業(yè)在大氣污染物排放中占第二位，排放大戶主要有國電灤河發(fā)電廠和承德環(huán)能熱電有限責(zé)任公司。

4 地型及氣候條件分析

為進(jìn)一步分析顆粒物(PM10、PM2.5)的來源，及2-3、9-11等幾個月份出現(xiàn)峰值的原因，對承德市區(qū)的地型情況及近4年的氣候條件進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果如下：

4.1 地形地貌

承德市中心城區(qū)處于冀北燕山東段，位于燕山沉陷帶與高原后背斜過渡帶，經(jīng)長期地質(zhì)變化形成獨(dú)特的承德丹霞地貌特征，地勢由西北向東南逐漸降低，構(gòu)成低山環(huán)繞的山間盆地，海拔高度在313～1 074 m之間，屬于山地丘陵區(qū)。

4.2 氣候特征

承德市中心城區(qū)處于暖溫帶向寒溫帶過度地帶，屬于溫帶半濕潤半干旱大陸性季風(fēng)型山地氣候，其氣候特點是冬季寒冷干燥，時間長；春季多風(fēng)干燥，歷時短；夏季清涼多雨，適宜避暑消夏；秋季天高氣爽，晝夜溫差大，降水年、季變化大。歷年最多風(fēng)向為NEN風(fēng)，頻率為8.82%，最少風(fēng)向為ES風(fēng)，頻率為2.11%；年靜風(fēng)頻率29.63%，平均風(fēng)速1.0m/s。多年平均氣溫8.9℃，年極端最低氣溫-24.2℃(出現(xiàn)在1月份)，極端最高氣溫41.5℃(出現(xiàn)在7月份)，全年無霜期157天。年累積日照時數(shù)為2 903 h。區(qū)域內(nèi)多年平均降水量560 mm，日最大降水量151.4 mm，時最大降水量52 mm，年內(nèi)雨量主要集中在七、八、九三個月份。

經(jīng)與氣象部門了解，承德市區(qū)大部分時間是靜風(fēng)，1、2、7、8、9、10、11、12月，每月靜風(fēng)占比在50%以上，其中8到第二年1月(冬半年)，靜風(fēng)占比高達(dá)55%以上，全年靜風(fēng)占比51%。承德市區(qū)2013-2016年月平均風(fēng)速曲線圖可以看出(見圖5)，月平均風(fēng)速最大值為2～2.6 m/s，出現(xiàn)在晚春季節(jié)，而最低平均風(fēng)速為1.1左右，出現(xiàn)在9-12月份。高靜風(fēng)占比及低風(fēng)速，不利于氣態(tài)污染物的擴(kuò)散，是秋末冬初產(chǎn)生霧霾的主要?dú)庀髼l件。

5 結(jié)論

通過以上分析可以看出，影響承德市顆粒物(PM10和PM2.5)污染的主要因素有三個方面：

1)顆粒物的產(chǎn)生，是大氣污染顆粒物污染的物質(zhì)基礎(chǔ)。承德市的燃料結(jié)構(gòu)主要以一次能源為主，包括煤炭、石油及天然氣等。1989-2015年，全市煤炭消費(fèi)總量為13409.42萬t，呈逐年遞增趨勢，而且以當(dāng)?shù)馗呋曳菝簽橹鳎@是顆粒物污染的直接原因；而且，工業(yè)化發(fā)展使工業(yè)廢氣排放主要集中在黑色金屬冶煉、電力和熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)等行業(yè)。

2)山谷盆地的地形條件，市內(nèi)高樓林立，交通擁擠，城市熱島效應(yīng)明顯，空氣流動性差，污染物難于擴(kuò)散，特別是在深秋和初冬季節(jié)，極易產(chǎn)生逆溫層，氣態(tài)污染物源在山谷盆地上空形成一層厚厚的污染帶，給城市居民的生活環(huán)境帶來危害。

3)低風(fēng)速、高靜風(fēng)的氣象條件，進(jìn)一步降低了大氣污染物的擴(kuò)散能力，顆粒物在不利的氣象擴(kuò)散條件下，迅速累積，極易形成霧霾等重污染天氣。

4)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，施工揚(yáng)塵、機(jī)動車尾氣等污染源對大氣環(huán)境的影響進(jìn)一步加大。

6 措施及建議

《河北省大氣污染防治行動計劃實施方案》和《承德市大氣污染防治行動計劃實施細(xì)則》的有效實施，承德市大氣環(huán)境質(zhì)量到一定的控制，但仍距國家要求有一定差距，本文建議從以下幾個方面加大污染治理力度，以解決顆粒物污染問題。進(jìn)一步加強(qiáng)燃料結(jié)構(gòu)調(diào)整。大力推廣清潔能源在燃料中的占比，改變原有燃燒煤炭，推廣使用電力、天然氣等清潔能源，在全市范圍內(nèi)的供暖鍋爐實施“煤改氣”、“煤改電”，將壓減燃煤進(jìn)程“提速”。加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級。對“兩高一資”企業(yè)堅決淘汰或轉(zhuǎn)型，對可改造升級的企業(yè)，要求采取清潔生產(chǎn)水平高的工藝和設(shè)備替代清潔水平一般的工藝和設(shè)備，從企業(yè)生產(chǎn)全過程降低污染物的產(chǎn)生。同時全面升級排污企業(yè)的除塵、脫硫、脫硝治理設(shè)施，使工業(yè)粉塵、煙塵和二氧化硫排放總量得到較大幅度的下降；加強(qiáng)排污企業(yè)、施工場地和機(jī)動車排氣的管理。在正常巡查排污企業(yè)的基礎(chǔ)上，增加巡查頻次，全面深化落實“網(wǎng)格化”管理，鼓勵全民參與環(huán)境監(jiān)督；嚴(yán)禁“黃標(biāo)車”、黑煙車上路，進(jìn)一步推廣純電動車，特別是純電公交車的普及力度，加大財政補(bǔ)貼力度 ，引導(dǎo)機(jī)動車向零排放轉(zhuǎn)變。強(qiáng)化重污染天氣預(yù)警機(jī)制。深化重污染天氣的預(yù)測、預(yù)警，在預(yù)測到重污染天氣將要發(fā)生的情況下，對大氣污染物排放大戶、強(qiáng)制實施錯峰生產(chǎn)、輪流停產(chǎn)等措施；對施工工地全面停工、對作業(yè)面實現(xiàn)全覆蓋；對機(jī)動車實行有效的限行措施，避免重污染天氣的發(fā)生。