貴陽(yáng)市白云區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量分析及評(píng)價(jià)

吳幫艷，申萬(wàn)暾

(1.貴陽(yáng)市白云區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站， 貴陽(yáng) 550014;2.貴陽(yáng)市兩湖一庫(kù)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站， 貴陽(yáng) 550014)

貴陽(yáng)市白云區(qū)位于貴州高原中部，地處26°38'～26°49'N，106°32'～106°48'E，總面積 269.524 4 km2。地勢(shì)北高南低，平均海拔1 300米左右，氣候?qū)賮啛釒駶?rùn)型，兼有高原性和季風(fēng)性氣候。全區(qū)年平均溫度 13.5 ℃，年降雨量 940.7 mm[1]。

白云區(qū)屬重工業(yè)區(qū)，以鋁工業(yè)為支柱產(chǎn)業(yè)，有中國(guó)鋁業(yè)股份有限公司貴州分公司等大型高能耗企業(yè)，環(huán)境質(zhì)量面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)，加之近年經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)高速發(fā)展，導(dǎo)致區(qū)域空氣中的污染物含量增加，對(duì)人體健康帶來(lái)一定影響。本文中，筆者將以SO2、NO2和PM10三個(gè)因素作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以2011年和2012年監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)白云區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量狀況進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，并提出保護(hù)治理對(duì)策。

1 資料來(lái)源與研究方法

白云區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站于2011年1月開始對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量實(shí)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)為白云區(qū)政府和白云一中，監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為SO2、NO2和PM10，24小時(shí)連續(xù)采樣，每10分鐘獲取一組監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。研究中引用的主要大氣污染因子SO2、NO2和PM10的數(shù)據(jù)均來(lái)自白云區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站。白云區(qū)屬二類區(qū)域，執(zhí)行GB3095—1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)限值見表1[2]。根據(jù)技術(shù)規(guī)定，選取 SO2、NO2和PM10三個(gè)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)參數(shù)，按照各項(xiàng)污染物的監(jiān)測(cè)值分別計(jì)算其空氣污染分指數(shù)，取3個(gè)污染物中空氣污染分指數(shù)最大者作為城市空氣污染指數(shù)的API，空氣污染指數(shù)對(duì)應(yīng)空氣質(zhì)量級(jí)別見表2。

表1 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

表2 空氣污染指數(shù)范圍及對(duì)應(yīng)空氣質(zhì)量級(jí)別

空氣污染指數(shù)的范圍從0到500，其中50、100、200分別對(duì)應(yīng)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中日均值的一、二、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的污染物濃度限值。

空氣污染分指數(shù)Ii，可以根據(jù)實(shí)測(cè)的質(zhì)量濃度值按照分段方程計(jì)算。當(dāng)?shù)趇種污染物濃度為Ci且 Cij≤Ci≤Ci，j+1時(shí)其分指數(shù)

式中:Ii:第i種污染物的污染分指數(shù);

Ci:第i種污染物的濃度監(jiān)測(cè)值;

Ii，j:第i種污染物 j折點(diǎn)的污染分項(xiàng)指數(shù)值;

Ii，j+1:第i污染物的j+1轉(zhuǎn)折點(diǎn)的污染分項(xiàng)指數(shù)值;

Ci，j:第 j轉(zhuǎn)折點(diǎn)上 i種污染物的(對(duì)應(yīng)于Ii，j)的濃度限值;

Ci，j+1:第j+1轉(zhuǎn)折點(diǎn)上i種污染物的(對(duì)應(yīng)于 Ii，j+1)濃度限值。

污染指數(shù)的計(jì)算結(jié)果只保留整數(shù)，小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值全部進(jìn)位。各種污染物的污染分

指數(shù)計(jì)算出以后，取最大者為該城市的空氣污染指數(shù) API=max(I1，I2，…，In)[3]，該項(xiàng)污染物為該城市空氣中首要污染物。

3 大氣環(huán)境質(zhì)量隨時(shí)間變化

3.1 SO2含量變化

2011～2012年各月SO2的月監(jiān)測(cè)均值隨時(shí)間變化趨勢(shì)見圖1。2011～2012年SO2曲線變化趨勢(shì)一致，均為先減少后增加;最低值均出現(xiàn)在7月，分別為0.034 mg/m3、0.022 mg/m3;最高值 2011年在1月份，2012年在 12月份，分別為 0.147 mg/m3、0.097 mg/m3。由圖1可知，夏季SO2較低而冬季較高，原因可能是冬季采暖燃料增加和低氣壓不利于氣流擴(kuò)散，導(dǎo)致大氣中SO2上升?？傮w來(lái)看，除6月外，2012年各月SO2值均低于2011年同期，這可能與白云區(qū)加強(qiáng)實(shí)施SO2減排有關(guān)，根據(jù)《白云區(qū)“十二五”主要污染物總量控制規(guī)劃》的要求，白云區(qū)將在“十二五”(2011～2015年)期間持續(xù)實(shí)施污染物總量控制，逐年削減SO2等污染物排放量，預(yù)計(jì)在“十二五”末SO2排放量控制在19 061 t(數(shù)據(jù)來(lái)自白云區(qū)環(huán)境保護(hù)局)。

圖1 2011年和2012年白云區(qū)SO2月均值趨勢(shì)

3.2 NO2含量變化趨勢(shì)

2011～2012年NO2濃度的月監(jiān)測(cè)均值隨時(shí)間變化趨勢(shì)見圖2。兩年的NO2曲線變化趨勢(shì)一致，均為先減少后增加;最低值均出現(xiàn)在7月，含量分別為0.012 mg/m3、0.017 mg/m3;最高值2011年在1月，2012年在12月和1月，含量分別為0.023 mg/m3、0.027 mg/m3。由圖2可知，2011年和2012年7、8月份明顯低于12、1月，可能是由于冬季采暖燃料增加和冬季低氣壓不利于氣流擴(kuò)散，引起大氣中NO2含量增加。總體來(lái)看，除了5月，2012年各月NO2監(jiān)測(cè)值均高于2011年同期，這可能與2012年機(jī)動(dòng)車保有量增加有關(guān)，因?yàn)榄h(huán)境空氣中NO2的一個(gè)重要來(lái)源就是機(jī)動(dòng)車尾氣，衡量機(jī)動(dòng)車尾氣對(duì)城市大氣污染貢獻(xiàn)大小的一個(gè)重要指標(biāo)稱為機(jī)動(dòng)車排放污染分擔(dān)率[4]，它以機(jī)動(dòng)車排放污染物的量在大氣總污染物數(shù)量中所占的百分比來(lái)體現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2011年白云區(qū)機(jī)動(dòng)車保有量為34 230輛，2012年為4 2108輛，2012年比2011年增加了23%(數(shù)據(jù)來(lái)自白云區(qū)塔山交警大隊(duì))。

圖2 2011年和2012年白云區(qū)NO2月均值趨勢(shì)

3.3 PM10含量變化趨勢(shì)

2011～2012年P(guān)M10月監(jiān)測(cè)均值隨時(shí)間變化趨勢(shì)見圖3。2011年從2月份開始，2012年從1月開始，PM10曲線呈現(xiàn)先減少后增加的變化趨勢(shì);最低值均出現(xiàn)在7月，含量分另為mg/m3、0.046 mg/m3;最高值2011年出現(xiàn)在2月，2012年出現(xiàn)在12月，濃度分別為 0.114 mg/m3、0.106 mg/m3。由圖3 知，冬季PM10含量相對(duì)較高，而夏季PM10含量相對(duì)較低，原因可能是冬季氣壓較低，不利于氣流擴(kuò)散，揚(yáng)塵、煙塵和粉塵留在付空，引起PM10濃度的增加?？傮w來(lái)看，2012年各月PM10監(jiān)測(cè)值均低于2011年同期，這與白云區(qū)大力實(shí)施污染防治，控制建筑施工場(chǎng)地?fù)P塵污染，采用機(jī)械清掃城區(qū)主街道，并定期灑水降塵有關(guān)。

圖3 2011年和2012年白云區(qū)PM10月均值趨勢(shì)

3.4 空氣污染指數(shù)(API)變化趨勢(shì)

根據(jù)SO2、NO2、PM103個(gè)污染的監(jiān)測(cè)值計(jì)算其空氣污染分指數(shù)，確定API=Imax=IPM10，即，PM10為白云區(qū)首要污染物。

2011～2012年API監(jiān)測(cè)結(jié)果隨時(shí)間變化見圖4。兩年的API變化規(guī)律均與當(dāng)年的PM10變化規(guī)律相似;最低值均出現(xiàn)在7月，分別為56、46;最高值2011年出現(xiàn)在1月，2012年出現(xiàn)在12月，分別為99、78;除2012年7月API＜50，空氣質(zhì)量為優(yōu)，其它月份API均大于50小于100，空氣質(zhì)量為良。除2011年1月API來(lái)自SO2的貢獻(xiàn)，其余月份API均來(lái)自PM10的貢獻(xiàn)。由圖4可知，冬春季API平均值要高于夏秋季，這是因?yàn)榘自茀^(qū)能源結(jié)構(gòu)以煤為主，大氣污染屬煤煙型污染，所以空氣污染指數(shù)變化會(huì)有明顯季節(jié)性變化特征[4]?？傮w來(lái)看，2012年各月API均低于2011年同期，即2012年空氣質(zhì)量好于2011年。

圖4 2011年和2012年白云區(qū)API月均值趨勢(shì)

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

通過對(duì)白云區(qū)2011～2012年大氣環(huán)境質(zhì)量影響較大的污染物 SO2、NO2、PM10及空氣污染指數(shù)API的分析，可以得出以下結(jié)論:

(1)2011～2012年，白云區(qū)SO2月均值范圍為0.022～0.147 mg/m3;NO2月均值范圍為 0.012 ～0.027 mg/m3;PM10月均值范圍為0.046 ～0.114 mg/m3;達(dá)到GB 3095—1996《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

(2)2011～2012年 SO2、NO2以及 PM10的月均值變化趨勢(shì)相似，均為先減少后增加，冬春兩季SO2、NO2和PM10濃度大于夏秋兩季。

(3)空氣污染指數(shù)(API)主要來(lái)自PM10的貢獻(xiàn)，白云區(qū)在改善大氣環(huán)境質(zhì)量上可以以PM10為重點(diǎn)，通過控制PM10的排放量來(lái)改善白云區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量。

(4)從空氣污染指數(shù)(API)來(lái)看，2011年和2012年白云區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量均為良以上，2012年較2011年環(huán)境狀況有所改善，這與政府實(shí)行污染物總量控制，開展節(jié)能減排等工作有關(guān)。

4.2 建議

(1)優(yōu)化工業(yè)布局，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。限制一些敏感區(qū)域興辦有污染的工業(yè)項(xiàng)目，對(duì)一些重污染企業(yè)要實(shí)行搬遷、停產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn)或限期整改;加快淘汰落后生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)方式的進(jìn)程，重點(diǎn)發(fā)展新材料、新能源、生物工程技術(shù)，推進(jìn)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整;積極推行清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，加強(qiáng)對(duì)工業(yè)企業(yè)的排污審查和管理力度，控制工業(yè)三廢污染。

(2)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展清潔能源。取締經(jīng)營(yíng)性燃煤爐灶并逐步取締小噸位鍋爐，加快供氣、供熱能力建設(shè)，提高集中供熱率和清潔能源使用率。

(3)加強(qiáng)揚(yáng)塵污染控制。加強(qiáng)對(duì)建筑工地的監(jiān)管，督促其嚴(yán)格執(zhí)行揚(yáng)塵污染控制措施，控制建筑揚(yáng)塵;提高道路沖洗率和機(jī)掃率，防止人工清掃導(dǎo)致道路塵源;對(duì)裸露地面進(jìn)行硬化綠化，提高地面綠化率;加強(qiáng)城鄉(xiāng)結(jié)合區(qū)域環(huán)境治理，防止過往車輛將泥土帶入城區(qū);開展植樹造林。

(4)控制機(jī)動(dòng)車尾氣污染。加強(qiáng)機(jī)動(dòng)車尾氣檢測(cè)工作，頒發(fā)綠色環(huán)保標(biāo)志，實(shí)施機(jī)動(dòng)車環(huán)保分類標(biāo)識(shí)管理;加快出租、公交、長(zhǎng)途客運(yùn)車輛油改壓縮天然氣和液化天然氣工作的進(jìn)程，降低氮氧化物污染。

[1]白云區(qū)檔案局.2008－2011年貴陽(yáng)市白云區(qū)統(tǒng)計(jì)年鑒[R].貴陽(yáng):貴州人民出版社，2011.

[2]李章安，曾艷.重慶開縣城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量分析及評(píng)價(jià)[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40(5):2952－2954.

[3]朱傳鳳，趙和平.用空氣污染指數(shù)評(píng)價(jià)城市空氣質(zhì)量[J].甘肅環(huán)境研究與監(jiān)測(cè)，1998，11(2):30 －31.

[4]任彥卿，曹國(guó)良，涂娟.陜西省4市2007－2009年空氣污染指數(shù)分析[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2010，(8):43－45.