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        2020年遂寧市城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量分析

        2021-09-09 14:10魏海川蔣紅斌
        綠色科技 2021年16期
        關(guān)鍵詞:遂寧市天數(shù)臭氧

        程 珍,魏海川,唐 松,王 璞,蔣紅斌

        (四川省遂寧生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,四川 遂寧 629000)

        1 引言

        近年來(lái),隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,環(huán)境問(wèn)題日益突出,大氣污染成為主要的環(huán)境污染問(wèn)題之一,嚴(yán)重影響環(huán)境和人類(lèi)健康,引起了人們的廣泛關(guān)注。因此,我國(guó)不斷加強(qiáng)對(duì)大氣污染現(xiàn)狀、污染特征[1]的了解,分析大氣污染原因[2],掌握大氣污染趨勢(shì),對(duì)環(huán)境空氣的改善提供技術(shù)支撐[3~10]。

        遂寧市位于四川盆地中部,是成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)的區(qū)域性中心城市,四川省的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)基地,遂潼川渝毗鄰地區(qū)一體化發(fā)展先行區(qū),成渝地區(qū)重要現(xiàn)代綜合交通樞紐。由于受工業(yè)化、城鎮(zhèn)化及地理位置等因素的影響,大氣污染問(wèn)題仍然突出,存在春冬季污染嚴(yán)重和片區(qū)污染問(wèn)題[11,12]。本文以2020年遂寧市城區(qū)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù),科學(xué)分析遂寧市環(huán)境質(zhì)量狀況,研究大氣污染變化趨勢(shì),為遂寧市大氣污染防治提出防控措施提供參考。

        2 研究方法

        2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

        遂寧市城區(qū)共有石溪浩、市監(jiān)測(cè)站、行政中心和美寧食品公司4個(gè)國(guó)控環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn),分別對(duì)遂寧市城區(qū)東南西北四個(gè)片區(qū)空氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。遂寧市環(huán)境空氣質(zhì)量公報(bào)和四川省空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)作為本次研究的數(shù)據(jù)源。

        2.2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

        本文污染物評(píng)價(jià)執(zhí)行環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB 3095—2012)中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[13]。

        3 結(jié)果與討論

        3.1 空氣質(zhì)量現(xiàn)狀分析

        2020年,遂寧市城區(qū)AQI(空氣質(zhì)量指數(shù))范圍為13~149,SO2、NO2、PM10、PM2.5的平均濃度分別為8.5 μg/m3、18.0 μg/m3、47.4 μg/m3、29.0 μg/m3,CO日均值第95百分位數(shù)為1.0 mg/m3,O3日最大8 h平均濃度值第90百分位數(shù)為132 μg/m3。按照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095-2012)及修改單評(píng)價(jià),環(huán)境空氣質(zhì)量有效天數(shù)366 d,其中169 d優(yōu)、179 d良、18 d輕度污染,空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良率為95.1%,空氣質(zhì)量綜合指數(shù)為3.14(圖1)。

        圖1 2020年遂寧市城區(qū)各空氣質(zhì)量級(jí)別所占比例

        如圖1所示,2020年環(huán)境空氣質(zhì)量狀況中優(yōu)占比達(dá)46.2%,良占48.9%,輕度污染占4.9%,無(wú)中度及以上污染天氣出現(xiàn)。首要污染物為細(xì)顆粒物的天數(shù)有78 d,占39.6%;首要污染物為臭氧的天數(shù)有84 d,占42.6%;首要污染物為可吸入顆粒物的天數(shù)有35 d,占17.8%。

        3.2 遂寧市城區(qū)空氣質(zhì)量與川內(nèi)其他城市比較

        2020年遂寧市環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)排在第6位,優(yōu)于周邊的成都、綿陽(yáng)、德陽(yáng)、資陽(yáng)和南充等城市,排名靠前的主要污染物為二氧化氮(第3位)、一氧化碳(第5位)、可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物(第7位);影響遂寧市空氣質(zhì)量排名的主要污染物為臭氧(第10位),二氧化硫(第14位)。說(shuō)明遂寧市的環(huán)境空氣中臭氧和二氧化硫的污染相對(duì)川內(nèi)其他城市而言污染較為突出(表1)。

        表1 2020年四川省各市環(huán)境空氣質(zhì)量排名

        3.3 環(huán)境空氣污染特征

        3.3.1 污染物季節(jié)變化特征

        圖2和圖3表明,遂寧市城區(qū)二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物濃度的季節(jié)變化特征為春、夏、冬季明顯高于秋季;臭氧為夏、秋季高于春、冬季,因臭氧受日照影響較為明顯;一氧化碳為春、冬季高于夏、秋季。根據(jù)環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)(圖4),遂寧市城區(qū)環(huán)境空氣污染程度季節(jié)變化規(guī)律為:春季>夏季>冬季>秋季。各污染物季節(jié)變化主要受氣象條件影響,秋季擴(kuò)散條件最好,空氣質(zhì)量也最好,春季氣候相對(duì)干燥,且晝夜溫差較大,容易形成逆溫等不利于污染物擴(kuò)散的天氣,為污染物濃度最高的季節(jié),而春季由于天氣狀況較復(fù)雜,容易出現(xiàn)倒春寒和逆溫天氣,其污染物濃度較高。

        圖2 2020年遂寧市城區(qū)各污染物濃度季節(jié)變化對(duì)比

        圖3 2020年遂寧市城區(qū)一氧化碳濃度季節(jié)變化對(duì)比

        圖4 2020年遂寧市城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)季節(jié)變化趨勢(shì)

        3.3.2 污染物月變化特征

        如圖5和圖6所示,2020年,遂寧市城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)月變化范圍2.03~3.97,空氣污染最嚴(yán)重的是1月(綜合指數(shù)3.97),空氣質(zhì)量最好的是7月(綜合指數(shù)2.03)和10月(綜合指數(shù)2.05)。從達(dá)標(biāo)天數(shù)比例分析,除5月和12月外,其他月份達(dá)標(biāo)率均在90%以上,其中2月、3月、9月、10月和11月達(dá)標(biāo)率為100%。達(dá)標(biāo)天數(shù)最低的是5月(達(dá)標(biāo)比例為80.6%);其次是12月(達(dá)標(biāo)比例為83.9%)。

        圖5 2020年遂寧市城區(qū)主要污染物濃度月變化趨勢(shì)

        圖6 2020年遂寧市城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)天數(shù)比例及綜合指數(shù)月變化趨勢(shì)

        3.3.3 污染物小時(shí)變化特征

        從2020年遂寧市城區(qū)各污染物濃度日變化統(tǒng)計(jì)分析看(圖7),遂寧市城區(qū)可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物和二氧化氮都具有明顯的兩個(gè)峰值,三項(xiàng)污染物峰值低值均高度重合,最高值均為晚上22時(shí)至第二天凌晨1時(shí),次高峰均為上午9時(shí)至11時(shí),其主要特征與大氣擴(kuò)散和人們生活習(xí)慣有關(guān),污染物排放早晚大氣邊界層相對(duì)較低,大氣擴(kuò)散能力較弱,又處于人們上下班高峰期,車(chē)流量大,機(jī)動(dòng)車(chē)排放大量廢氣,導(dǎo)致城市空氣中污染物濃度迅速升高,而中午大氣擴(kuò)散能力最強(qiáng),污染物容易擴(kuò)散和稀釋?zhuān)灰归g工地施工揚(yáng)塵和企業(yè)集中生產(chǎn)排放是造成夜間污染物濃度高的主要原因。臭氧濃度最高值為下午16時(shí)日照最強(qiáng)時(shí)間段,與臭氧形成機(jī)理相符。

        圖7 2020年遂寧市城區(qū)各污染物小時(shí)變化趨勢(shì)

        3.3.4 顆粒物粒徑分布特征

        根據(jù)2020年1~12月遂寧市PM10和PM2.5月平均濃度數(shù)據(jù),將PM10和PM2.5的濃度變化趨勢(shì)以及PM2.5/PM10月變化趨勢(shì)反映在圖8中??梢钥闯?,遂寧市城區(qū)空氣中PM10和PM2.5濃度有較好的相關(guān)性,遂寧市城區(qū)大氣中PM2.5占PM10的比例維持在50%~71.8%范圍內(nèi),平均值為59.7%,這表明遂寧市城區(qū)中顆粒物主要為細(xì)顆粒物,同時(shí)受城市揚(yáng)塵和沙塵等粗顆粒物影響比較大。1月、2月、9~12月PM2.5占PM10比值較高,說(shuō)明顆粒物中以PM2.5為主,3~8月PM2.5占PM10比值較低,說(shuō)明顆粒物中以PM10為主,季節(jié)特征明顯。2020年遂寧市城區(qū)空氣中PM2.5、PM10濃度及PM2.5/PM10的月變化趨勢(shì)見(jiàn)圖8。

        圖8 2020年遂寧市城區(qū)空氣中PM2.5、PM10濃度及PM2.5/PM10的月變化趨勢(shì)

        4 污染防治措施

        2020年,遂寧市環(huán)境空氣質(zhì)量呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢(shì),與遂寧市分階段全方位大氣污染預(yù)防控制有密切關(guān)系。針對(duì)遂寧市大氣污染問(wèn)題,提出應(yīng)在以下方面做出努力。

        (1)進(jìn)一步調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),嚴(yán)格控制工業(yè)能源消費(fèi)總量。遂寧市能源消費(fèi)以煤炭、電力、天然氣和燃料油為主。隨著遂寧市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,遂寧市工業(yè)能源消費(fèi)量也迅猛增長(zhǎng),雖然隨著節(jié)能減排的深入,污染在一定程度得到控制,但排放總量仍然較大。因此,只有通過(guò)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,嚴(yán)格控制工業(yè)能源消費(fèi)總量,才能從根本上解決遂寧市大氣環(huán)境污染問(wèn)題。從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)看,非甲烷總烴、氮氧化物與臭氧濃度呈負(fù)相關(guān)系,建議加強(qiáng)臭氧前體物與PM2.5二次轉(zhuǎn)化的協(xié)同治理。

        (2)加強(qiáng)揚(yáng)塵管控。一是嚴(yán)格管控施工揚(yáng)塵,安裝圍擋及自動(dòng)噴淋設(shè)施,對(duì)出入車(chē)輛沖洗、運(yùn)輸?shù)缆酚不?,?duì)裸露地面覆蓋、固化或綠化,定時(shí)灑水降塵。二是加強(qiáng)道路揚(yáng)塵治理,提高道路機(jī)械化清掃率、加強(qiáng)道路養(yǎng)護(hù)管理、嚴(yán)格渣土執(zhí)法管理。三是加強(qiáng)堆場(chǎng)揚(yáng)塵管控,嚴(yán)格堆場(chǎng)規(guī)范化全封閉管理。2021年全市重大開(kāi)工項(xiàng)目達(dá)到200個(gè),需提前告知企業(yè)“污染治理設(shè)施早于生產(chǎn)設(shè)備開(kāi)啟”;對(duì)于不符治污要求的企業(yè),督促企業(yè)按要求整改后方可開(kāi)工;對(duì)于土石方施工工地、市政施工工地,沒(méi)有完善灑水降塵措施的,不得開(kāi)工。

        (3)嚴(yán)控露天焚燒。一是加強(qiáng)對(duì)重點(diǎn)月份(1、2月份重點(diǎn)控制煙花爆竹,4、5、6、9、10月份秸稈焚燒)、重點(diǎn)時(shí)段(傍晚至凌晨)的巡查力度。二是嚴(yán)控垃圾、落葉露天焚燒;嚴(yán)控城區(qū)露天生活做飯。

        (4)加強(qiáng)大氣環(huán)境精細(xì)化管理,有效應(yīng)對(duì)重污染天氣。一是建設(shè)完善空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)體系。在重點(diǎn)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、園區(qū)等建成自動(dòng)監(jiān)測(cè)微站。對(duì)重點(diǎn)施工區(qū)域安裝揚(yáng)塵自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備。二是加快建立網(wǎng)格化管理長(zhǎng)效機(jī)制。推行大氣環(huán)境網(wǎng)格化管理,建立“網(wǎng)格長(zhǎng)”監(jiān)管協(xié)同工作機(jī)制。三是開(kāi)展顆粒物及VOCs組分分析、來(lái)源解析,建立大氣污染排放源清單。開(kāi)展雷達(dá)和VOCs走航觀測(cè),污染源實(shí)時(shí)精確定位。四是強(qiáng)化重污染天氣應(yīng)急。加強(qiáng)空氣重污染監(jiān)測(cè)預(yù)警能力建設(shè),完善環(huán)境空氣重污染應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制。尤其在冬季控好散亂污和露天焚燒。五是加強(qiáng)重污染天氣應(yīng)急預(yù)案實(shí)施后評(píng)估,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),形成案例。

        5 結(jié)論

        (1)2020年遂寧市環(huán)境空氣,優(yōu)良天數(shù)達(dá)到348 d。優(yōu)的天數(shù)達(dá)到169 d,接近全年1/2,“優(yōu)”已成為全市空氣質(zhì)量主旋律。

        (2)二氧化硫是較突出污染物,2020年,全市二氧化硫濃度為8.5 μg/m3,比成都平原城市群平均值高26.3%,比周邊城市平均值高44.1%,成都市僅為6.0 μg/m3,距遂寧70 km的南充市僅為5.1 μg/m3。

        (3)臭氧是全市環(huán)境空氣首要污染物。2020年全市城區(qū)臭氧為首要污染物天數(shù)有84 d,占42.6%;4~9月是全市以臭氧為首要污染物的時(shí)間段,防控重點(diǎn)以VOCs排放為主。

        (4)遂寧市城區(qū)二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物和細(xì)顆粒物濃度的季節(jié)變化特征為冬、春、夏季明顯高于秋季,臭氧為夏、秋季高于春、冬季,一氧化碳為春、冬季高于秋、夏季??諝馕廴境潭燃竟?jié)變化規(guī)律為:春季>夏季>冬季>秋季。

        (5)遂寧市城區(qū)空氣污染最嚴(yán)重的是1月,空氣質(zhì)量最好的是7月和10月,從達(dá)標(biāo)天數(shù)比例分析,除5月和12月外,其他月份達(dá)標(biāo)率均在90%以上,其中2月、3月、9月、10月和11月達(dá)標(biāo)率為100%。達(dá)標(biāo)天數(shù)最低的是5月;其次是12月。

        (6)遂寧市城區(qū)可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物和二氧化氮小時(shí)污染特征明顯,三項(xiàng)污染物峰值低值均高度重合,最高值均為晚上22時(shí)至第二天凌晨1時(shí),次高峰均為早上9時(shí)至11時(shí)。

        (7)遂寧市城區(qū)大氣中PM2.5占PM10的比例維持在50%~71.8%范圍內(nèi),平均值為59.7%,這表明遂寧市城區(qū)中顆粒物主要為細(xì)顆粒物,同時(shí)受城市揚(yáng)塵和沙塵等粗顆粒物影響比較大。

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