秸稈焚燒對(duì)空氣質(zhì)量影響的分析

摘要：空氣質(zhì)量污染是一個(gè)綜合性的問題，本文通過對(duì)我市綜合指數(shù)、PM10、PM2.5月均濃度排名及其中各子站污染物貢獻(xiàn)率進(jìn)行分析，找明我市空氣質(zhì)量變化的原因，以期為管理部門科學(xué)決策提供依據(jù)

關(guān)鍵字：空氣質(zhì)量；秸稈焚燒；貢獻(xiàn)率

中圖分類號(hào)：X831 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2018）05-0129-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.077

Abstract： Air quality pollution is a comprehensive issue， this article through the comprehensive index of our city， PM10， PM2.5 monthly average concentration of listed titles and the number of middle-class residential property insurance pay rates. Find out the reasons for the change of air quality in our city and provide the basis for scientific decision-making by the management department.

Keywords： Air quality； Straw incineration； Contribution rate

1 遼陽市3月空氣質(zhì)量概述及分析

2017年3月，我市綜合指數(shù)為7.03，同比惡化26.9%；PM10月均濃度為126μg/m3，排名第13位，同比惡化7.7%；PM2.5月均濃度為82μg/m3，排名第12位，同比惡化70.8%。其中各子站污染物濃度及貢獻(xiàn)率等見下表：

其中：K為單種污染物的貢獻(xiàn)率，y為各子站3月份31天的每日平均濃度，i為第一天開始的污染物濃度，Xi為每日濃度從i=1開始疊加直至y為止；n為全市每日平均值濃度，z為第一天開始濃度，Xz為每日濃度從z=1開始累積直至n為止。

由表1可知，鐵西工業(yè)園區(qū)不論P(yáng)M10還是PM2.5貢獻(xiàn)率均是4個(gè)子站中最高的，且與月均值相比正向增長率也是最高的。由數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知若剔除當(dāng)月污染貢獻(xiàn)最大的子站（鐵西工業(yè)園），我市其余3個(gè)子站PM2.5平均濃度為78.7μg/m3，與月均濃度（83μg/m3）相比下降了5.2%； PM10平均濃度為120.3μg/m3，與月均濃度（127μg/m3）相比下降了5.3%，濱河路NO2貢獻(xiàn)率最高。

2 原因分析

通過對(duì)兩年同期的天氣狀況、氣象條件、周邊因素等進(jìn)行比較分析，主要原因如下：

2.1 春季秸稈高頻次焚燒是導(dǎo)致我市污染物濃度值升高的主要原因

進(jìn)入3月份以來，隨著溫度升高，我市也進(jìn)入農(nóng)忙時(shí)節(jié)，隨著土地的翻耕，秸稈焚燒以及燒荒等情況日顯突出，據(jù)環(huán)保部網(wǎng)站2017年4月10日環(huán)境衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星監(jiān)測情況通報(bào)，3月1～31日，遼寧省新增秸稈焚燒火點(diǎn)數(shù)量共計(jì)534個(gè)，就遼中幾個(gè)重點(diǎn)城市對(duì)比：沈陽市198個(gè)火點(diǎn)，鐵嶺市156個(gè)火點(diǎn)，遼陽市52個(gè)火點(diǎn)，鞍山市40個(gè)火點(diǎn)。我市新增的52個(gè)秸稈焚燒火點(diǎn)分別為：燈塔市20個(gè)火點(diǎn)（包含2個(gè)禁燒區(qū)內(nèi)火點(diǎn)），太子河區(qū)17個(gè)火點(diǎn)（包含5個(gè)禁燒區(qū)內(nèi)火點(diǎn)），遼陽縣15個(gè)火點(diǎn)。

由數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可知，3月14-19日及23-25日，我市均出現(xiàn)污染情況。通過現(xiàn)場調(diào)查及日均值曲線分析可知，每天的固定時(shí)段均有秸稈焚燒，在集中焚燒時(shí)段我市出現(xiàn)連續(xù)重度污染情況，再加晚間時(shí)段遼陽本地?cái)U(kuò)散條件不利，因而直接拉升我市當(dāng)天日均值。

我市可初步確定由于秸稈焚燒導(dǎo)致污染的天數(shù)為9天， PM10平均濃度為173.3μg/m3，PM2.5平均濃度為122.8μg/m3，NO2平均濃度為57μg/m3，對(duì)當(dāng)月PM10（126μg/m3）貢獻(xiàn)度為39.6%，PM2.5（82μg/m3）貢獻(xiàn)度為44.4%，NO2（45μg/m3）貢獻(xiàn)度為36.8%。

計(jì)算公式如下：

其中：K1為單種污染物在秸稈焚燒時(shí)的貢獻(xiàn)率，y為秸稈焚燒時(shí)期的每日平均濃度，i為第一天開始的污染物濃度，Xi為每日濃度從i=1開始疊加直至y為止（y=9）；n為全市每日平均值濃度，z為第一天開始濃度，Xz為每日濃度從z=1開始累積直至n為止。

由表2可知，若剔除由于秸稈焚燒造成污染的天數(shù)，我市PM10平均濃度為106μg/m3，與月均濃度（126μg/m3）相比下降了16.5%，同比改善0.09%；PM2.5平均濃度為64.7μg/m3，與月均濃度（82μg/m3）相比下降了22%，同比惡化34.8%；NO2平均濃度為39.5μg/m3，與月均濃度（45μg/m3）相比下降了12.2%，同比改善12.2%。

秸稈焚燒主要產(chǎn)生的污染物為PM2.5，而從我省各市火點(diǎn)個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)來看，火點(diǎn)個(gè)數(shù)的降冪排列順序（沈陽>鐵嶺>遼陽）與PM2.5月均濃度排列順序完全吻合，因此春季秸稈高頻次焚燒是導(dǎo)致我市污染物濃度值升高的主要原因。

2.2 不利氣象條件是導(dǎo)致我市污染物濃度值升高的重要推手

從氣象學(xué)角度來說，風(fēng)速低于1.5m/s即為軟風(fēng)，而軟風(fēng)氣候條件僅比無風(fēng)（0m/s）高一級(jí)，因此可初步判定為靜穩(wěn)狀態(tài)。我市各子站風(fēng)速及污染時(shí)風(fēng)速見下表：

從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上來看，2017年3月我市受不利氣象條件（風(fēng)速低于1.5m/s）影響天數(shù)29天，宏偉區(qū)和濱河路的月均風(fēng)速更是不到1m/s。全月達(dá)到輕風(fēng)（風(fēng)速1.6～3.3m/s）的天數(shù)僅為2天（28、29日），而秸稈焚燒造成污染的日期中，我市及各子站平均風(fēng)速均要小于月均風(fēng)速，氣象條件更加惡劣，因而污染物在不利氣象條件下迅速疊加累計(jì)，出現(xiàn)爆發(fā)式污染，再加由于風(fēng)力微弱，污染物擴(kuò)散緩慢，出現(xiàn)持續(xù)污染情況，從而拉高我市日均值，最終影響我市月均值。

3月份我市整月無有效降水，持續(xù)干旱容易導(dǎo)致裸地?fù)P塵，我市周邊路面硬覆蓋不夠，揚(yáng)塵容易將塵土帶至我市周邊公路積累，再加我市周邊大型車輛過往較多，容易造成二次揚(yáng)塵。因此不利氣象條件是導(dǎo)致我市污染物濃度值升高的重要推手。

2.3 遼中城市之間聯(lián)動(dòng)污染是導(dǎo)致我市污染物濃度值升高的重要因素

由3月份月均值統(tǒng)計(jì)及排名可知，遼中幾個(gè)相連重點(diǎn)城市（遼陽、沈陽、鞍山、鐵嶺）排名均非?？亢?，均在11-14名之間，且統(tǒng)計(jì)新增火點(diǎn)個(gè)數(shù)由多到少排名依然如是。我市受本地源污染的同時(shí)，也受到整個(gè)遼中大范圍污染聯(lián)動(dòng)的影響，我市上游城市沈陽、鐵嶺火點(diǎn)分別為我市的4倍和3倍，同時(shí)我市3月份大部分時(shí)間都受到弱東北（西北）風(fēng)影響，雖然風(fēng)速較小，但擴(kuò)散依然存在，上游城市的污染物隨弱風(fēng)緩慢傳輸至我市，與我市本地源結(jié)合產(chǎn)生復(fù)合污染，因此遼中城市之間聯(lián)動(dòng)污染是導(dǎo)致我市污染物濃度值升高的重要因素。

3 討論

空氣質(zhì)量污染是一個(gè)綜合性問題，若單獨(dú)一個(gè)條件出現(xiàn)可能不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的污染情況，但幾個(gè)不利條件疊加時(shí)就較容易出現(xiàn)污染情況，甚至出現(xiàn)爆發(fā)式污染。而3月污染的主要原因可以總結(jié)為：高頻次秸稈焚燒直接導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降，特別是在不利氣象條件下，周邊上下游城市同樣由于秸稈焚燒導(dǎo)致的外來輸入性污染物與我市產(chǎn)生的污染物疊加累積，污染物長時(shí)間積聚而難以及時(shí)擴(kuò)散，直接導(dǎo)致我市2017年3月份污染物濃度同比上升，其中PM2.5及NO2同比大幅度上升。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-04-06

作者簡介：劉鵬輝（1974-），男，大學(xué)，高級(jí)工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境保護(hù)。