永泰縣城區(qū)空氣中主要污染物類別及其影響因素分析

永泰縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站　邱黎清

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永泰縣城區(qū)空氣中主要污染物類別及其影響因素分析

永泰縣環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站邱黎清

經(jīng)監(jiān)測(cè)，永泰縣城區(qū)大氣污染物主要為PMl0、PM2.5、O3，影響O3的因素主要有汽車尾氣排放、日照，PMl0、PM2.5濃度大小除與車流量、煙花爆竹燃放相關(guān)外，還與降水、風(fēng)速等氣象因素密切關(guān)聯(lián)。針對(duì)這些影響因素，該文提出了相應(yīng)的防治措施。

空氣自動(dòng)站 PMl0PM2.5O3

近幾年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境空氣污染問(wèn)題日益凸顯?？諝馕廴緦?duì)人體健康具有消極影響，特別是與呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)疾病關(guān)系密切［1］，還對(duì)建筑物和戶外儀器設(shè)備，如輸變電設(shè)備等具有腐蝕作用［2］，同時(shí)也在一定程度上抑制植物的生長(zhǎng)［3］。為實(shí)時(shí)掌握永泰縣空氣質(zhì)量狀況，了解城區(qū)潛在污染物類別，永泰縣環(huán)境監(jiān)測(cè)站在城區(qū)設(shè)置了空氣自動(dòng)站，本文主要探討城區(qū)主要污染物類別及其影響因素，以期更有針對(duì)性地提出防治措施。

1　監(jiān)測(cè)點(diǎn)位及監(jiān)測(cè)儀器

永泰縣空氣自動(dòng)站位于永泰縣樟城鎮(zhèn)上馬路海峽銀行樓頂（118°55′59.37″，25°52′0.64″），采樣高度距離地面23米，

監(jiān)測(cè)儀器采用安微藍(lán)盾光電子股份有限公司生產(chǎn)的空氣質(zhì)量連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括SO2、NO2、CO、O3、PM10

和 PM2.5及氣象參數(shù)等。本文中所用的分析數(shù)據(jù)已經(jīng)剔除儀器故障、斷電等特殊情況造成的異常數(shù)據(jù)。

2　永泰縣空氣質(zhì)量狀況

永泰縣是福州市首個(gè)獲得國(guó)家級(jí)生態(tài)縣稱號(hào)的縣城，空氣質(zhì)量長(zhǎng)期保持在優(yōu)良水平。根據(jù)上馬路空氣自動(dòng)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，2014年永泰縣城區(qū)空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）均值為52，全年空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率 98.0%，其中空氣質(zhì)量一級(jí)達(dá)標(biāo)率為54.6%；2015年，AQI均值為46，全年空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率98.1%，其中空氣質(zhì)量一級(jí)達(dá)標(biāo)率為70.0%?？梢钥闯?，2015年永泰城區(qū)空氣質(zhì)量較2014年有明顯提升。2014年、2015年的首要污染物種類沒(méi)有發(fā)生變化，均為 PMl0、PM2.5、O3、NO2，但各污染因子成為首要污染物的天數(shù)發(fā)生了明顯改變。2015年，NO2成為首要污染物天數(shù)的百分比由2014年的11.2%降為5.3%， 顆粒物（PM10、PM2.5）由87.6%降為79.9%，O3則由1.2%上升為14.9%。由此可見(jiàn)，2015年永泰縣上馬路測(cè)點(diǎn)NO2濃度明顯降低，PM10、PM2.5仍是影響空氣質(zhì)量的主要因子，O3對(duì)空氣污染的影響力顯著增大。據(jù)此，本文主要就影響O3、PM2.5及PM10的因素進(jìn)行分析，以便有針對(duì)性地采取措施改善城區(qū)空氣質(zhì)量。

2.1臭氧濃度影響因素分析

根據(jù)上馬路空氣自動(dòng)站的監(jiān)測(cè)結(jié)果，2015年永泰縣城區(qū)首次出現(xiàn)O3超標(biāo)現(xiàn)象，且其成為首要污染物的天數(shù)為17天。O3的危害性并不弱于顆粒物，且其治理難度比顆粒物更大［4］。目前全國(guó)已有多地出現(xiàn)O3逐漸取代PM2.5成為首要污染物的現(xiàn)象，在這樣的背景環(huán)境下，有必要對(duì)永泰縣城區(qū)O3的來(lái)源及其影響因素進(jìn)行詳細(xì)分析。

O3來(lái)源主要與VOCS、NOX濃度及日照強(qiáng)度有關(guān)［5］。VOCS與 NOX在光照條件下，經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生O3。依據(jù)江蘇省環(huán)保廳的研究成果，VOCS主要來(lái)源于汽車尾氣排放與工業(yè)污染，城市中的氮氧化物則主要來(lái)自人為活動(dòng)過(guò)程中工業(yè)鍋爐廢氣排放、汽車尾氣排放等。上馬路是永泰縣城關(guān)交通繁華地段，周邊沒(méi)有任何工廠，大多為服裝專賣(mài)店、銀行等，該測(cè)點(diǎn)附近的VOCS與NOX主要來(lái)自機(jī)動(dòng)車尾氣排放。

根據(jù)福州政府網(wǎng)福州各縣（市）氣候影響評(píng)價(jià)內(nèi)容，對(duì)永泰兩年的月日照時(shí)數(shù)及O3濃度月均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)圖1、圖2。由圖可知，兩年的月日照時(shí)數(shù)在1月、3月、5月、11月相差不大，但 O3濃度均出現(xiàn)較大差異，可知這段期間影響O3濃度的主要因素是車流量。2月份的O3濃度基本相同，環(huán)比均有下降，主要是因?yàn)榇汗?jié)前后為車流量高峰期。因2014年的春節(jié)時(shí)間為1月31日，2015年春節(jié)時(shí)間為2月 19日，兩個(gè)年度的車流量高峰期有所交錯(cuò)，同時(shí)兩年度2月份的日照時(shí)數(shù)環(huán)比均明顯減少，車流量與日照共同作用，故1月～3月臭氧濃度呈現(xiàn)出圖中的變化趨勢(shì)。2015年6月的日照時(shí)數(shù)同比增長(zhǎng)20.6%，可知6月份日照時(shí)數(shù)對(duì)O3濃度貢獻(xiàn)較大。2014年4月的日照時(shí)數(shù)明顯低于2015年，但O3濃度與2015年同期相差無(wú)幾；2014年7月、8月、9月、10月、12月日照時(shí)數(shù)明顯高于2015年，但兩年度7月、8月的O3濃度無(wú)明顯差別，9月、10月、12月甚至出現(xiàn)O3濃度與日照時(shí)數(shù)成反比的現(xiàn)象，可知這段期間，影響O3濃度的主要因素是車流量。

圖1　2014年及2015年月日照時(shí)數(shù)

圖2　2014年及2015年O3濃度月均值

2.2PM2.5與PM10濃度影響因素分析

由圖3、圖4可以看出，2014年、2015年的 PM2.5與PM10的變化趨勢(shì)基本一致，2015年P(guān)M2.5和PM10濃度較2014年總體均有所下降，但當(dāng)年顆粒物為首要污染物的天數(shù)與其他污染物相比依然居多，2014年為148天，2015年為91天。

圖3　2014年及2015年P(guān)M2.5月均值

圖4　2014年及2015年P(guān)M10月均值

顆粒物主要來(lái)自燃料燃燒、工業(yè)排放、汽車尾氣排放、施工揚(yáng)塵等，分一次顆粒物和二次顆粒物。由永泰縣上馬路的周邊環(huán)境可知，其主要來(lái)源為汽車尾氣排放及渣土車產(chǎn)生的揚(yáng)塵。春節(jié)期間還應(yīng)考慮煙花爆竹燃放的影響，尤其是除夕當(dāng)天會(huì)大量燃放煙花爆竹，在短期內(nèi)可使空氣嚴(yán)重污染，首要污染物主要為顆粒物（PM2.5、PM10）［6］。此外，春節(jié)前后車流量的明顯增加，也是PM2.5與PM10濃度顯著上升的原因。

除人為因素外，氣象條件是影響顆粒物濃度的關(guān)鍵性因素。其中大氣降水對(duì)PM2.5與 PM10有較好的清除效果［7］。通過(guò)福建氣象網(wǎng)站查詢可知，2015年降水量的增多對(duì)顆粒物濃度產(chǎn)生了一定的消減作用。2014年永泰總降水量為1334mm，2015年永泰總降水量為1657mm。除降水外，季節(jié)對(duì)顆粒物污染也有一定影響。上馬路顆粒物濃度分布呈明顯的季節(jié)特性。永泰冬季氣溫低，大氣環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，容易形成逆溫層，空氣中顆粒物不易擴(kuò)散，使得空氣質(zhì)量變差。而夏天氣溫高，空氣對(duì)流通暢，不易形成逆溫層，對(duì)降低顆粒物濃度具有積極作用［8］。空氣的污染程度與風(fēng)速成反比［9］，風(fēng)速越大，空氣中的污染物越不易聚集。永泰樟城鎮(zhèn)四面環(huán)山，上馬路附近風(fēng)速月均值處于1.0～1.6m/s之間，風(fēng)速長(zhǎng)期小而穩(wěn)定，不利于污染物的擴(kuò)散 ，甚至可能在短時(shí)間內(nèi)提升污染物的濃度水平。

3　結(jié)論

（1）在2014年、2015年的2月和6月，永泰縣上馬路O3濃度主要受日照時(shí)數(shù)與車流量共同作用，其他月份則主要受車流量影響。

（2）一年中，顆粒物濃度大部分時(shí)間受車流量、渣土車揚(yáng)塵、氣象因素的共同影響。此外，春節(jié)期間集中燃放煙花爆竹，可短時(shí)間內(nèi)增加大氣中顆粒物濃度，在大氣擴(kuò)散條件不利（氣溫低、風(fēng)速低等）、降水量較少的冬季，顆粒物會(huì)不斷累積并長(zhǎng)期懸浮在空氣中，極易導(dǎo)致顆粒物超標(biāo)。

4　空氣污染防治建議

隨著永泰縣經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，永泰城關(guān)車流量較往年明顯增加，一定程度上加大了VOCS和NOX的排放量。為降低O3對(duì)大氣環(huán)境的威脅，永泰縣應(yīng)著手發(fā)展公共交通，提倡綠色出行；加快落實(shí)黃標(biāo)車淘汰制度，對(duì)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)辦理報(bào)廢的黃標(biāo)車給予一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼；大力推廣新能源汽車，如電動(dòng)汽車、CNG雙燃料汽車等，使汽車尾氣排放得到一定程度的控制，從源頭上減少臭氧形成的兩大因素。

降低顆粒物對(duì)大氣環(huán)境的影響，除減少汽車尾氣排放外，同時(shí)應(yīng)采取以下措施：一是加強(qiáng)工程施工管理，嚴(yán)格落實(shí)環(huán)保降塵措施，如在工地設(shè)置沖洗臺(tái)對(duì)工程車輛進(jìn)行沖洗、渣土車密閉運(yùn)輸?shù)取ａ槍?duì)揚(yáng)塵較多的工程，施工現(xiàn)場(chǎng)可提高灑水頻次或者引進(jìn)霧炮機(jī)等環(huán)保設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)降塵的目的。二是提高道路機(jī)械清掃及灑水頻率。三是要做好環(huán)保宣傳工作，引導(dǎo)居民在春節(jié)期間減少燃放煙花爆竹。四是做好城區(qū)綠化工作，充分發(fā)揮綠色植物的凈化能力，進(jìn)一步改善永泰的大氣環(huán)境。

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