太原市環(huán)境空氣質(zhì)量剖析

王俊颯

(太原市環(huán)境監(jiān)測中心站，山西太原 030002)

0 引言

作為中國重要的能源生產(chǎn)基地，太原市大氣污染現(xiàn)象日益嚴重，曾經(jīng)被一度認為不適合人類居住的范圍，在1998年的一項調(diào)查表明，太原市位居世界十大污染城市榜首。作為一個老工業(yè)城市，無論是近代還是現(xiàn)代，太原市都為全國經(jīng)濟的發(fā)展做出了巨大的貢獻［1］，但是與此同時，環(huán)境污染也嚴重影響了經(jīng)濟的發(fā)展。如何實現(xiàn)環(huán)境效益、社會效益和經(jīng)濟效益的協(xié)同發(fā)展［2］，已經(jīng)成為擺在我們面前的一項課題。

本文以太原市區(qū)2013年大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù)，對太原市當期大氣環(huán)境質(zhì)量狀況進行分析、探討。

1 大氣污染現(xiàn)狀

1)太原市全年污染物分析。從圖1可以看出，太原市六項污染物中主要超標項目為 PM10，PM2.5和 SO2。

圖1 太原市各污染物超標率比例圖

2)太原市全年P(guān)M10，PM2.5和SO2濃度變化圖組見圖2～圖4。

圖2 太原市全年P(guān)M10變化曲線圖

圖3 太原市全年P(guān)M 2.5變化曲線圖

3)太原市綜合指數(shù)和二級天數(shù)變化分析圖組見圖5，圖6。

2 大氣污染現(xiàn)狀分析

圖4 太原市全年SO2變化曲線圖

圖5 太原市綜合指數(shù)變化曲線圖

圖6 太原市全年二級天數(shù)變化曲線圖

1)從圖1可以看出，太原市2013年主要污染物為 PM10，PM2.5和 SO2，且 PM10和 PM2.5的占比超過 90% ，成為太原市大氣污染的主要來源。

2)從圖2和圖3可以看出，在4月份～9月份，PM10和 PM2.5的月平均濃度值均低于二級標準值，而在1月份～3月份和11月份～12月份的采暖季均高于二級標準值。由此看出，采暖季顆粒物的濃度普遍超標，成為影響全年顆粒物濃度的主要季節(jié)。而且，PM10和PM2.5分別在2月份和3月份達到最高。

3)從圖4可以看出，SO2濃度在2013年全年月均值中未發(fā)現(xiàn)超標，相比較而言，1月份、11月份和12月份SO2濃度值都較高。

4)由圖5和圖6可以看出，2013年每月綜合指數(shù)最高出現(xiàn)在10月份，最低出現(xiàn)在8月份，均屬于非采暖季。而二級天數(shù)最高出現(xiàn)在9月份，最低出現(xiàn)在12月份。由此可以看出，采暖對空氣的質(zhì)量有一定的影響，但不是決定性因素，每年8月份、9月份空氣質(zhì)量受到降雨量和溫度影響都達到最佳，有利于空氣流通、擴散，有效緩解了空氣污染的現(xiàn)象。

3 結(jié)果與討論

3.1 不利的氣象條件是導致主要污染物濃度上升的重要原因

1)太原市污染物受東南部山地和西北部山地的阻擋［3］，不斷循環(huán)積累，無法擴散出去，無疑加劇了大氣污染現(xiàn)狀。2)多年氣象觀測資料表明，太原風速較低，影響了大氣污染物水平擴散，而且大氣層級比較穩(wěn)定，也不利于垂直擴散。3)據(jù)相關(guān)資料顯示［5］，太原市出現(xiàn)逆溫的頻率高，逆溫多層次的空間結(jié)構(gòu)不利于空氣擴散。4)每年，太原市降雨量主要集中在夏季，冬季降雨量少，不利于空氣凈化。5)受全國大范圍霧霾天氣的影響，我市有個別天出現(xiàn)了空氣質(zhì)量嚴重惡化的現(xiàn)象，雖未出現(xiàn)連續(xù)污染的天氣，但對整體空氣質(zhì)量的影響也不容忽略。

3.2 市區(qū)城市建設(shè)和道路改造的影響

自去年5月份以來，在太原市區(qū)范圍內(nèi)大規(guī)模開展城市建設(shè)和道路改造工程，對市區(qū)空氣質(zhì)量產(chǎn)生了較大的影響。1)建筑施工揚塵污染對我市9個國控環(huán)境空氣自動監(jiān)測點影響較大;2)太原市今年27條道路改造和新建，造成道路擁堵現(xiàn)象嚴重，汽車停滯和低速行駛問題突出，由此產(chǎn)生的NOx，CO和烴類等污染物排放量增加，加劇了空氣污染。

3.3 采暖期污染依然嚴重

采暖期，全市燃煤量增加。雖然太原市正在從單一的分散鍋爐房向熱電聯(lián)產(chǎn)的供熱系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，但在市區(qū)內(nèi)仍有大量的城中村土小采暖鍋爐，燃煤污染現(xiàn)象仍比較突出。這從另一方面也加劇了霧霾現(xiàn)象發(fā)生的概率，使得 PM10，PM2.5，SO2和 NO2等各項污染物整體濃度快速累積增加，又反過來加劇了采暖期污染。

3.4 區(qū)域性污染和輸送造成的影響

受京津冀及其周邊地區(qū)的影響，山西省內(nèi)主要污染物較去年有大幅度提升，全省11個地市PM10濃度較去年同期均有所上升。因此，周邊區(qū)域性污染和輸送也是造成我市污染物濃度上升的原因之一。

3.5 大氣污染物輸送的影響

太原市是典型的盆地結(jié)構(gòu)，處于山西省中部，呈現(xiàn)東北—南—西南走向，其中，南北長度大約為100km，東西寬大約為40km，相對高度差約為500 m，太原市地處盆地北面，呈現(xiàn)東、南、西三面環(huán)山。其中，南面是河谷平原—北高南低、北窄南寬的喇叭狀。受到地形和城市規(guī)劃的影響，本市大氣環(huán)流具有明顯的區(qū)域性，太原市全年風向從四周向盆地中心聚集，污染物不容易擴散，隨著時間的推移，污染物越積越多進一步加速了采暖期霧霾的到來。其中，輸送方式包括:系統(tǒng)環(huán)流的水平輸送、地方環(huán)流的垂直輸送和山風時期的水平輸送。

3.6 城市布局的影響

由于工業(yè)布局的不合理:1)位于太原市上風向的太鋼和二電廠受到地理位置的影響，對太原市城區(qū)造成嚴重污染;2)太原市重污染企業(yè)主要集中在舊城區(qū)，大氣污染嚴重，超過了大氣的自凈能力;3)排氣筒高度較低，受到地方環(huán)流的影響，污染物很難輸送、擴散，造成局地污染。

目前太原市污染物排放量已經(jīng)嚴重超過了環(huán)境容量，但是通過分級提高可以改變污染源高度、消減高濃度地區(qū)污染源，對污染源進行合理分布，有效利用環(huán)境容量。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，采取這種方法可有效增加環(huán)境容量，最大可達到2倍。

4 防治對策

大氣環(huán)境質(zhì)量的污染具有區(qū)域性，單靠一個職能部門是難以完成的，需要我們?nèi)鐣餐?，從各個方面加以改進，以創(chuàng)造一個藍天白云式的美麗城市。

4.1 提高天然氣的普及率

作為建設(shè)規(guī)?；鞘械闹匾M成部分，實現(xiàn)城市煤氣化功不可沒。實現(xiàn)煤氣化是保護環(huán)境、節(jié)約能源的重要舉措。太原市城區(qū)天然氣普及率較高，但在郊區(qū)普及率還較低。應(yīng)在郊區(qū)加快天燃氣管道的鋪設(shè)，爭取覆蓋到每一村。

4.2 提高集中供熱的使用率

作為節(jié)約能源的重要途徑，集中供熱無疑是最主要的。這一效果是雙向的，既可以提高熱能利用率又能凈化煤氣，減少低空污染。北京市東郊相關(guān)數(shù)據(jù)表明，受到集中供熱的影響，實施集中供熱的地區(qū)，在采暖期SO2濃度為0.09mg/m3，而沒有實施集中供熱地區(qū) SO2濃度為0.27mg/m3，是實施集中供熱地區(qū)的30倍。

4.3 提高型煤利用率

通過多年實踐證明，同原煤相比較，將煤炭在節(jié)能爐具設(shè)備下加工成型煤，不但可以節(jié)約能源，還可以大大降低排放廢氣中污染物的濃度。目前為止，我國以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)不會變。所以，在以后的工業(yè)應(yīng)用中，應(yīng)大力推行型煤的應(yīng)用。這其中的能源和環(huán)境效益是相當顯著的。相關(guān)資料表明，與散煤相比，型煤燃燒可減少80%煙塵排放量，減少70%～80%CO排放量，節(jié)約20%～30%的煤炭。因此，在天然氣不普及的地區(qū)應(yīng)推廣型煤的應(yīng)用。

4.4 加大環(huán)保投資力度

作為奠基石，環(huán)保投資是環(huán)保事業(yè)發(fā)展的先決條件。雖然近幾年隨著煤炭價格的上漲，山西經(jīng)濟有了一定的發(fā)展，但與此同時，污染物排放量也隨之增加，所需要的環(huán)保投資也應(yīng)該有所增加。但是在實際工作中，環(huán)保投資這條小河遠遠趕不上經(jīng)濟建設(shè)這條大河的增長速度。只重視生產(chǎn)，不重視環(huán)保，只知道索取不知道奉獻，使大自然長期處于超負荷運轉(zhuǎn)的態(tài)勢。因此，在以后的工作中，我們必須加重“環(huán)保投資”的砝碼，增加投資。

4.5 加強環(huán)境保護宣傳力度，增強意識形態(tài)

在社會文化、科學教育達到一定的高度時，環(huán)保問題也隨之引起人們的注意。

在一個文化水平、科學技術(shù)欠發(fā)達的國度里，環(huán)境問題很難引起人們的注意，人們還處于一種蒙昧狀態(tài)，沒有人會自覺保護環(huán)境。因此，加強環(huán)境保護宣傳力度，增強意識形態(tài)是首當其沖。通過宣傳教育，讓大家都意識到保護環(huán)境的重要性。只有保護環(huán)境才能保證自然系統(tǒng)的可持續(xù)性，才能保證經(jīng)濟平穩(wěn)持續(xù)發(fā)展。因此，加強教育是重中之重。

4.6 城市綠化

空氣中的氟化氫、碳氫化合物等氣體能被綠色植物吸收，同時綠色植物對灰塵具有吸附、過濾等作用，能夠達到凈化空氣的目的。因此，加大城市綠化率也是治理城市環(huán)境的一大法寶。

［1］溫麗仙.太原市大氣環(huán)境污染動態(tài)研究［D］.太原:山西大學，2008.

［2］汝伶俊.太原市能源消費現(xiàn)狀及改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量對策分析［J］.太原科技，2003(3):18-19.

［3］王志朝.太原市城市空氣污染特征及污染防治對策探析［J］.山西建筑，2002，28(8):155-157.

［4］朱德軍.紹興市大氣污染特征及其變化趨勢分析［J］.環(huán)境污染與防治，1996(4):35-36.

［5］張懷德.太原地區(qū)大氣污染物輸送特征分析［J］.中國環(huán)境監(jiān)測，2000，16(1):42-44.