玉溪市中心城區(qū)大氣污染分析及防治對(duì)策探討

徐著榮

(紅塔區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，云南 玉溪 653100)

1 玉溪市中心城區(qū)自然環(huán)境概況

玉溪市位于云南省中部，市府所在地為紅塔區(qū)。地處東經(jīng) 102°17'32″～ 102°41'37″，北緯 24°08'30″～24°32'18″。東與江川縣相連，東南與通?？h毗鄰，西南與峨山縣交界，北與晉寧縣接壤。中心城區(qū)處于紅塔區(qū)壩子中央，海拔1630m，境內(nèi)四面環(huán)山。地形西北高，東南低，由北向南傾斜。紅塔區(qū)氣候?qū)僦衼啛釒О霛駶?rùn)冷冬高原季風(fēng)氣候，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，氣候宜人。一般夏秋季受暖濕氣流影響形成雨季，冬春季受暖濕氣流和冷氣流影響形成干季。一年中干濕季節(jié)較為分明，干季一般在11月至次年4月，雨季5月至10月。2010年平均氣溫17.4℃，極端最高溫度32.2℃，相對(duì)濕度66%，全年日照時(shí)數(shù)2370.5h，日照率54%，降雨量639.6mm。常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，平均風(fēng)速1.6m/s。

2 中心城區(qū)大氣污染現(xiàn)狀

2.1 中心城區(qū)空氣質(zhì)量等級(jí)

根據(jù)2010年玉溪市環(huán)境空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)的統(tǒng)計(jì)，市區(qū)全年監(jiān)測(cè)365d，空氣污染指數(shù)API評(píng)價(jià)為:中心城區(qū)達(dá)Ⅰ級(jí) (優(yōu))58d，達(dá)Ⅱ級(jí) (良)301d，達(dá)Ⅲ級(jí) (輕度污染)6d。首要污染物為可吸入顆粒物，其次為二氧化硫。

采用綜合污染指數(shù)法對(duì)玉溪市中心城區(qū)2006～2010年二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物3項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行年度評(píng)價(jià)［1］，結(jié)果如表1。

表1 玉溪市城區(qū)環(huán)境空氣污染物評(píng)價(jià)

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算表明玉溪市市區(qū)5a環(huán)境空氣質(zhì)量均為二級(jí) (良)，空氣質(zhì)量較好，但綜合污染指數(shù) (P)總體呈上升趨勢(shì)，說明空氣污染程度逐年加重。污染分擔(dān)率 (Fi)最高的是可吸入顆粒物，其次是二氧化硫，二氧化氮最次。可吸入顆粒物(PM10)是玉溪市市區(qū)環(huán)境空氣中的主要污染物。

干沉降量:中心城區(qū)全年平均干沉降量為5.70t/km2·mon，干沉降總量為68.375.70t/km2·a。

2.2 新國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)下的環(huán)境空氣質(zhì)量

最近環(huán)境保護(hù)部和國(guó)家質(zhì)檢總局聯(lián)合發(fā)布了GB 3095－2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，新標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)以保護(hù)人體健康為首要目標(biāo)，調(diào)整了環(huán)境空氣功能區(qū)分類方案，進(jìn)一步擴(kuò)大了人群保護(hù)范圍。調(diào)整了污染物項(xiàng)目及限值，增設(shè)了PM2.5平均濃度限值和臭氧8h平均濃度限值;收緊了PM10、NO2污染物的濃度限值。目標(biāo)是與發(fā)展中國(guó)家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)普遍采用的世衛(wèi)組織第一階段目標(biāo)值接軌。新標(biāo)準(zhǔn)分期實(shí)施，2013年，113個(gè)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市和國(guó)家環(huán)保模范城市;2015年，所有地級(jí)以上城市;2016年1月1日，全國(guó)實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.1 空氣質(zhì)量收緊項(xiàng)目的情況

照新標(biāo)準(zhǔn)新要求，玉溪市市區(qū)空氣質(zhì)量收緊項(xiàng)目的情況見圖1、圖2。由圖可見，可吸入顆粒物濃度已超新二級(jí)標(biāo)準(zhǔn);二氧化氮上升向新二級(jí)國(guó)標(biāo)靠近。

2.2.2 新增項(xiàng)目情況

(1)細(xì)顆粒物PM2.5

PM2.5是指大氣中直徑≤2.5μm的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響很大。玉溪市中心城區(qū)PM2.5目前的污染水平，采用PM2.5/PM10比值進(jìn)行反推。關(guān)于PM2.5/PM10比值的研究報(bào)道很多［2］，參照表2采用PM2.5/PM10=0.66，得到玉溪市中心城區(qū)3個(gè)自動(dòng)站點(diǎn)2010年P(guān)M2.5年均值，市監(jiān)測(cè)站57μg/m3、大營(yíng)街51μg/m3、東風(fēng)水庫36μg/m3，全部超新二級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

(2)臭氧 (O3)和一氧化碳 (CO)

新國(guó)標(biāo)增加一氧化碳和臭氧作為必報(bào)項(xiàng)目，是為了與國(guó)際上普遍的日?qǐng)?bào)預(yù)報(bào)內(nèi)容一致。臭氧為光化學(xué)煙霧污染的特征產(chǎn)物，產(chǎn)生根源為汽車尾氣和工業(yè)廢氣。根據(jù)國(guó)際、國(guó)內(nèi)研究情況，玉溪市市區(qū)地理位置 (在60N(北緯) ～60S(南緯))、地形(大氣擴(kuò)散條件較差的盆地)、氣象 (強(qiáng)日光、低風(fēng)速和低濕度)以及汽車化工業(yè)化的快速發(fā)展等有利于產(chǎn)生光化學(xué)煙霧污染，從北京、上海、廣州、重慶等城市所發(fā)生的光化學(xué)煙霧污染情況看，玉溪市市區(qū)未來有潛在的風(fēng)險(xiǎn)。一氧化碳污染鮮有報(bào)道。

表2 PM2.5/PM10比值

3 玉溪市中心城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)

3.1 污染物年際變化

以空氣質(zhì)量污染物二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物和干沉降量為研究對(duì)象。采用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行趨勢(shì)定量分析［1］，污染物年際變化趨勢(shì)結(jié)果見表3。

分析結(jié)果表明:玉溪市市區(qū)二氧化氮顯著上升，干沉降量和可吸入顆粒物平穩(wěn)偏上升，二氧化硫趨于穩(wěn)定。

表3 玉溪市市區(qū)環(huán)境空氣污染物年際變化趨勢(shì)

3.2 污染物月季變化

中心城區(qū)2010年污染物月季變化見圖3、圖4。

可吸入顆粒物3月份濃度最高，6月、7月最低，1季度較其他季度高。二氧化硫1月濃度最高，6月、7月最低，1季度較其他季度高。二氧化氮1月濃度較高，6月、7月較低，1季度相對(duì)較高。干沉降量7月、8月較高，1季度較其他季度高。

4 大氣污染狀況分析

4.1 氣象條件是形成污染的重要原因

影響空氣質(zhì)量的主要因素，一個(gè)是污染物的排放量，再一個(gè)就是氣象條件。諸多研究表明，氣象條件對(duì)污染物的擴(kuò)散、稀釋和累積有一定的作用，在污染源一定的條件下，污染物濃度的大小主要取決于氣象條件。對(duì)于同樣的排放，氣象條件對(duì)空氣質(zhì)量影響最大。中心城區(qū)2010年各大氣污染物濃度均是一季度較高，三季度降到最低點(diǎn)，四季度又回升。原因主要就是受氣候因素影響，冬季和春季，氣溫低、風(fēng)高物燥、揚(yáng)塵大，逆溫頻率高且逆溫層厚，空氣呈穩(wěn)定狀，因此污染物濃度最高、污染嚴(yán)重;在夏季和秋季，氣壓低、氣溫高，逆溫頻率低、層薄、風(fēng)大，有利于污染物擴(kuò)散，加上降水多，空氣不斷受到凈化，污染物濃度低，污染小。降水對(duì)PM10的影響最直接，2010年降雨量與顆粒物濃度的相關(guān)性見圖5。降雨量增大，PM10降低，降雨量減少，PM10濃度上升，降雨量與PM10濃度的相關(guān)性非常明顯，影響非常大。

4.2 地理環(huán)境和城市工業(yè)布局相矛盾

市區(qū)地形由北向南傾斜，海拔高差達(dá)1112.1m;東北較高，西南較低，四面環(huán)山，中部為斷層陷落盆地，形成中心城區(qū)、研和兩個(gè)壩子。主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，迎面被壩區(qū)東北面的龍馬山(海拔2438.5m，壩區(qū)最高山)阻擋，致使空氣流不暢，市區(qū)空氣污染物難以很好擴(kuò)散稀釋。盆地、山谷地區(qū)，屬易形成逆溫層地形。夜間冷空氣下沉，暖空氣上升，易出現(xiàn)逆溫，在逆溫層覆蓋下，煙塵難以擴(kuò)散移出，易形成嚴(yán)重污染，所以市區(qū)早晚空氣污染重。

早期城市發(fā)展中沒有很好重視環(huán)保，缺乏科學(xué)規(guī)劃。中心城區(qū)工業(yè)企業(yè)數(shù)量多，生產(chǎn)工藝落后。尤其是高污染高能耗的水泥廠、鋼鐵廠，多分布在壩子四周的山麓。每當(dāng)晴空少云的夜晚，壩子四周山體下坡風(fēng)向壩子中心匯集，將污染物夾帶入壩子中心，是造成中心城區(qū)顆粒物濃度超標(biāo)的地形因素。

中心城區(qū)上風(fēng)向的研和鎮(zhèn)和距玉溪市區(qū)24.7km的峨山縣均以工業(yè)發(fā)展為主，重污染企業(yè)較多。這將對(duì)中心城區(qū)空氣質(zhì)量構(gòu)成很大的威脅，尤其是能長(zhǎng)距離傳送的細(xì)小顆粒物污染物如:PM10、PM2.5等。

4.3 污染物排放是空氣污染的根本原因

影響空氣質(zhì)量的主要原因就是污染物的排放量。污染物排放總量增加，空氣質(zhì)量就惡化。污染物排放總量下降，空氣質(zhì)量就好轉(zhuǎn)。

隨著玉溪市紅塔區(qū)城市化工業(yè)化機(jī)動(dòng)車化的快速發(fā)展，至2010年末全區(qū)城鎮(zhèn)人口達(dá)285194人，城市化率由2000年的37.54%增加到2010年的57.60%。全市機(jī)動(dòng)車輛數(shù)，由2000年的162753輛，增加到 2010年的 542864輛，增長(zhǎng)了233.55%。全區(qū)規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)的綜合能源消耗總量逐年遞增，綜合能源消耗總量由2006年的102.92萬t(標(biāo)準(zhǔn)煤)升至2010年的376.34萬t(標(biāo)準(zhǔn)煤)［3］。雖然市、區(qū)各級(jí)政府及企業(yè)大力控制污染和治理污染，但污染物總量增加太多，污染仍呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，煙粉塵排放量由2006年的1841t升至2010年的2571t;全市氮氧化物排放量由2006年的17264.9t增加2010年的24089.6t;二氧化硫排放量略減，2006年 11754.2t，2010年10056.0t［4］。玉溪市市區(qū)環(huán)境空氣的 PM10、NO2等呈上升趨勢(shì)，SO2呈平穩(wěn)狀態(tài)。

4.4 工業(yè)結(jié)構(gòu)不合理

至2010年紅塔區(qū)占規(guī)模以上工業(yè)企業(yè)綜合能耗比重最大的四個(gè)行業(yè)仍為黑色金屬冶煉及壓延行業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、電力熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)、煙草制品業(yè)，四個(gè)主要耗能行業(yè)綜合能耗占規(guī)模以上工業(yè)綜合能耗比重分別是89.88%、4.30%、1.51%、1.43%［5］。

工業(yè)結(jié)構(gòu)不合理，高耗能的黑色金屬冶煉與壓延行業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)在規(guī)模以上工業(yè)中比重大、發(fā)展速度過快，導(dǎo)致能源消耗速度過快，污染控制難度加大。

5 污染防治對(duì)策和防治措施

5.1 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理項(xiàng)目布局

玉溪市中心城區(qū)所處的地理位置及區(qū)域氣候特點(diǎn)決定了其具有區(qū)域環(huán)境容量小、擴(kuò)散能力弱的環(huán)境特征。為了保護(hù)中心城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量，紅塔區(qū)應(yīng)通過調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，合理布局項(xiàng)目，避免在壩區(qū)里和城區(qū)的面山上以及上風(fēng)向布置空氣污染型工業(yè)項(xiàng)目。按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念指導(dǎo)工業(yè)園區(qū)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和工業(yè)布局，同時(shí)逐步關(guān)停搬遷壩區(qū)現(xiàn)有的環(huán)境空氣污染型建設(shè)項(xiàng)目。

5.2 重視顆粒物污染源控制

(1)依據(jù)2012年頒布實(shí)施的《玉溪市城市管理?xiàng)l例》規(guī)范各類市政建筑工地?fù)P塵管理，實(shí)行封閉施工;城市執(zhí)法部門要加大監(jiān)管力度，堅(jiān)決查處渣土運(yùn)輸車輛超載、拋灑問題。

(2)加強(qiáng)污染企業(yè)的治理、監(jiān)管及關(guān)停。2006～2010年，工業(yè)廢氣排放量相關(guān)系數(shù)為0.9［1］，呈顯著增長(zhǎng)趨勢(shì)。在總環(huán)境容量不變的情況下，玉溪市應(yīng)優(yōu)先發(fā)展清潔、污染小的高新企業(yè)，同時(shí)加強(qiáng)污染企業(yè)的限期監(jiān)管治理并提高其清潔生產(chǎn)審核驗(yàn)收等級(jí)。對(duì)高能耗、高污染的企業(yè)逐年關(guān)停。

(3)開展顆粒物的防治和研究。近幾年來，PM10一直是紅塔區(qū)的首要污染物。污染的來源量多、來源廣。國(guó)家環(huán)保部和國(guó)家質(zhì)檢總局聯(lián)合發(fā)布了《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095－2012)，又收緊了PM10的濃度值，同時(shí)增設(shè)了PM2.5的檢測(cè)項(xiàng)目。因此開展與顆粒物的污染防治相關(guān)的研究意義重大。

5.3 加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車排氣監(jiān)督管理

近年來，玉溪市機(jī)動(dòng)車輛增長(zhǎng)迅速，如今已成為人均擁有車輛數(shù)全國(guó)第二的城市。以NO2為代表的石油型污染，已成為市區(qū)大氣污染中的突出問題，并在迅速發(fā)展。

為此應(yīng)積極加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車尾氣排放監(jiān)管、治理，借鑒發(fā)達(dá)城市機(jī)動(dòng)車管理經(jīng)驗(yàn)，盡快發(fā)布《玉溪市機(jī)動(dòng)車排放污染防治管理辦法》，把機(jī)動(dòng)車尾氣污染納入環(huán)保管理。

5.4 采取生態(tài)防治措施

充分利用綠色植物對(duì)城市空氣的凈化能力，盡可能增加城市綠地、林地面積，因地制宜選擇樹種和草種。加強(qiáng)城市園林綠化道路、綠化住宅，增加城市綠化面積和硬質(zhì)覆蓋率，減少二次污染。同時(shí)，應(yīng)做到內(nèi)外結(jié)合，在城市周邊培育生態(tài)防護(hù)林，阻擋周邊地區(qū)污染物 (如PM2.5遠(yuǎn)距離傳遞污染物)向城區(qū)擴(kuò)散。

［1］玉溪市環(huán)境保護(hù)局．云南省玉溪市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書［R］．2006－2010．

［2］黃鸝鳴，王格慧，王薈，等．南京市空氣中顆粒物 PM10、PM2.5污染水平 ［J］．中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2002，22(4)．

［3］紅塔區(qū)統(tǒng)計(jì)局．紅塔區(qū)2006年統(tǒng)計(jì)公報(bào) ［EB/OL］．紅塔區(qū)統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)，2010－7－1．

［4］玉溪市紅塔區(qū)環(huán)境保護(hù)局．玉溪市紅塔區(qū)環(huán)境質(zhì)量狀況公報(bào)［R］．2010．

［5］金蘭春．紅塔區(qū)節(jié)能降耗情況淺析［DB/OL］．紅塔區(qū)統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)，2011－6－16(12)．