伊寧市空氣質(zhì)量特征分析及對策研究

尚毅林 遲洪蕾

（1. 南京市生態(tài)環(huán)境保護科學研究院，江蘇南京 210013；2. 伊寧市生態(tài)環(huán)境局，新疆伊寧 835000）

1 引言

伊寧市作為新疆伊犁哈薩克自治州首府和州直區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量國家考核城市，對“大美伊犁”建設負有重大責任，其環(huán)境空氣質(zhì)量關乎著廣大少數(shù)民族同胞的福祉。2018 年，《自治區(qū)打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃（2018—2020 年）》（新政發(fā)〔2018〕66號）要求到2020 年空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)比例要提高到85.4%。然而，隨著伊寧市空氣質(zhì)量優(yōu)良率不斷下降，PM2.5污染天數(shù)逐年上升［1］，PM2.5污染日趨凸顯，空氣質(zhì)量呈現(xiàn)惡化態(tài)勢，距離“十三五”末達到85.4%的目標差距較大。對伊寧市空氣質(zhì)量現(xiàn)狀進行分析，找出污染物變化特征，提出針對性管控舉措刻不容緩。

2 環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀分析

依據(jù)伊寧市環(huán)境監(jiān)測站已有的大氣環(huán)境質(zhì)量數(shù)據(jù)可知，2015—2018 年，伊寧市建成區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）范圍為23～309，2015 年空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)306 d，2016 年306 d，2017 年281 d，2018年279 d，整體呈逐年下降趨勢。2015—2018 年伊寧市空氣質(zhì)量達標率分別是84.3%，83.6%，77.2%，76.6%，2017 年下降幅度較大。

近幾年來，伊寧市AQI 年均值基本呈現(xiàn)逐年上升趨勢，2017 年較2016 年增幅較大，達到14.47%。中度、重度污染天數(shù)逐年增多，尤其重度污染天數(shù)自2016 年后呈現(xiàn)逐年翻倍態(tài)勢，2016 年5 d、2017 年12 d、2018 年20 d，年增長率接近100%。PM2.5為首要污染物天數(shù)逐年增多，CO 為首要污染物天數(shù)逐年下降。O3為首要污染物天數(shù)在增加，但超標天數(shù)較少。

顆粒物污染問題不斷加劇，PM2.5超標問題日益凸顯。從首要污染物天數(shù)來看，PM2.5快速上升，PM10，CO 快速下降。2018 年CO 已不再作為首要污染物，伊寧市空氣首要污染物已經(jīng)從2015 年以PM10為主變成2016—2018 年以PM2.5為主。從超標天數(shù)來看，PM2.5快速上升，PM10也基本呈現(xiàn)逐年上升態(tài)勢。見表1。

3 空氣污染物變化特征分析

利用伊寧市環(huán)保局、新政府片區(qū)、第二水廠3 個城 市 自 動 監(jiān) 測 站 點2018 年 的SO2，NO2，O3，CO，PM2.5，PM10小時濃度數(shù)據(jù)，進行統(tǒng)計、計算、分析，研究各污染物日變化特征。

3.1 SO2 濃度日變化呈現(xiàn)“雙峰型”

2018 年伊寧市SO2濃度呈現(xiàn)“雙峰型”的日變化特征，見圖1。6：00 前后SO2濃度開始升高，12：00—13：00 達到峰值，之后逐步下降。伊寧市SO2主要為高空排放，夜間大氣層結較穩(wěn)定，污染主要在高空擴散，白天溫度升高，混合層升高，污染物開始向下混合，6：00 左右污染物濃度開始升高，12：00—13：00達到峰值。隨后，由于擴散條件進一步變好，SO2濃度開始下降。同時白天太陽輻射較強，濕度較大，SO2轉(zhuǎn)化為硫酸鹽活動進一步增強，也導致環(huán)境中的SO2濃度下降。17：00 前后濃度又開始上升，0：00 達到峰值。伊寧市每年10 月至次年2 月是采暖季，農(nóng)村散煤用量大，并存在間歇加煤的特點。采暖季下午開始室外溫度逐步降低，投煤量增加，凌晨以后休息，夜間投煤量減少，所以SO2濃度呈現(xiàn)先升后降的趨勢。

圖1 2018 年伊寧市SO2 濃度日變化特征

3.2 NO2 濃度日變化呈現(xiàn)“雙峰型”

2018 年伊寧市NO2濃度呈現(xiàn)“雙峰型”的日變化特征，見圖2。峰值一般分別出現(xiàn)在9：00—10：00和23：00—24：00，16：00—17：00 濃度最低。機動車排放的氮氧化物主要為NO2［2］，NO2濃度受NO 和O3濃度影響，晚上峰值濃度高于早晨，可能是夜間柴油車較多的緣故，加之夜間NO2光解反應停滯，同時NO 與O3反應生成NO2，造成NO2夜間高值［3］。NO2是機動車排放的標志性產(chǎn)物，其日變化特征主要受機動車早晚高峰排放影響。

圖2 2018 年伊寧市NO2 濃度日變化特征

3.3 O3 濃度日變化呈現(xiàn)“單峰型”

2018 年伊寧市城區(qū)O3濃度呈現(xiàn)“單峰型”的日變化特征，見圖3。峰值出現(xiàn)在16：00—17：00。9：00前后O3濃度開始升高，17：00 前后達到峰值，之后逐步下降，晚上保持較低水平。O3為二次污染物，其生成主要受光照與溫度影響［4］，一般來說，午后溫度較高，太陽輻射強烈，有利于發(fā)生光化學反應，從而O3生成加快，達到峰值。而夜間由于沒有陽光及溫度較低，不利于光化學反應，O3濃度較低。

圖3 2018 年伊寧市O3 濃度日變化特征

3.4 CO 濃度日變化呈現(xiàn)早晚“雙峰型”

2018 年伊寧市城區(qū)CO 濃度呈現(xiàn)“雙峰型”的日變化特征，見圖4。峰值一般分別出現(xiàn)在10：00—11：00和0：00—4：00，早晨峰值濃度高于晚上，17：00—18：00 濃度最低。CO 主要為工業(yè)排放及機動車排放［5］，早晨濃度高主要是由于早晨混合層太高，CO向下混合，同時受機動車早高峰流量影響，達到峰值。隨后由于擴散條件變化，污染物濃度下降，到夜間濃度又隨著機動車晚高峰流量到來而升高，夜間混合層高度較低，工業(yè)排放影響地面濃度作用下降，故夜間峰值相比白天峰值低。

圖4 2018 年伊寧市CO 濃度日變化特征

3.5 顆粒物濃度日變化呈現(xiàn)早晚“雙峰型”

2018 年伊寧市顆粒物濃度呈現(xiàn)“雙峰型”的日變化特征，見圖5。峰值一般分別出現(xiàn)在11：00—12：00和0：00—1：00，PM10晚上峰值濃度高于上午峰值，PM2.5晚上峰值與上午峰值基本持平，17：00—18：00顆粒物濃度最低。顆粒物濃度日變化特征主要受機動車早晚高峰排放影響［6］，此外，由于采暖季農(nóng)村平房大量使用散煤，尤其夜晚小煤爐投煤量增大，煤不完全燃燒產(chǎn)生的炭粒或燃燒過程中產(chǎn)生的飛灰導致PM10濃度升高。

圖5 2018 年伊寧市顆粒物濃度日變化特征

4 對策建議

伊寧市屬于典型的冬季煤煙型污染城市，空氣質(zhì)量主要受秋冬季PM2.5制約，冬季PM2.5污染特征顯著，且重污染天氣易發(fā)。冬季多雪地面逆溫頻率的增加使污染物在近地層不斷積累，導致一次排放和二次轉(zhuǎn)化成的PM2.5在近地面大氣中逐漸累積，達到高濃度水平。PM2.5全年小時濃度比較高，除18：00—19：00 以外，都高于二級標準限值。針對PM2.5污染突出問題，提出以下對策建議：

（1）持續(xù)推進集中供熱。加大純凝機組和熱電聯(lián)產(chǎn)機組技術改造力度，充分釋放和提高供熱能力。加快供熱管網(wǎng)建設，加大城市建成區(qū)集中供熱管網(wǎng)覆蓋面，基本實現(xiàn)城市建成區(qū)范圍內(nèi)供暖管網(wǎng)全覆蓋，淘汰管網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)的燃煤鍋爐和散煤。不具備熱電聯(lián)產(chǎn)集中供熱條件的地區(qū)，現(xiàn)有多臺燃煤小鍋爐可按照等容量替代原則建設為大容量燃煤鍋爐。

（2）實施限行淘汰機動車。實行高污染車輛區(qū)域限行措施，持續(xù)推進“黃標車”淘汰，推動國三及以下排放標準營運柴油貨車提前淘汰更新。推廣使用達到國六排放標準的燃氣車輛。

（3）開展大氣污染物排放清單與來源解析研究。大氣污染物排放清單與來源解析是研究城市環(huán)境空氣質(zhì)量變化成因和開展污染排放控制管理的基礎工作，也是制定環(huán)境空氣質(zhì)量達標規(guī)劃和重污染天氣應急預案的重要基礎和依據(jù)。目前只能對伊寧市近幾年空氣質(zhì)量下降原因進行定性分析，尚不能準確得出污染物來源占比和具體組分，只有實現(xiàn)這兩個定量化，才能精準施策，為空氣質(zhì)量有效改善提供決策依據(jù)。