泰山區(qū)大氣污染物濃度變化及改善原因探討

吳迪

摘要：探討了泰山區(qū)大氣污染物濃度變化及改善原因。收集泰山區(qū)2014年、2015年全年的SO2、NO2、PM10、PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析了這4種污染物濃度的月度、年度變化特征，總結(jié)了大氣污染物濃度變化規(guī)律，探討了空氣質(zhì)量改善原因，并對(duì)污染治理工作提出了相關(guān)建議。結(jié)果表明：①4種污染物濃度的月度變化明顯，總體上是冬季最高、夏季最低，春秋季節(jié)居中;②年度變化明顯，總體上2015年的月均濃度值低于2014年;③P值變化明顯，秋冬季節(jié)P值大，春夏季節(jié)P值小。泰山區(qū)大氣污染物濃度變化明顯，總體上冬季濃度較高，與其地理位置、降水量、冬季取暖有關(guān)。經(jīng)過多個(gè)部門的努力，大氣質(zhì)量有所改善，未來應(yīng)該將PM10和PM2.5的防治作為一個(gè)重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：泰山區(qū);大氣污染物;濃度變化;改善原因;污染治理

中圖分類號(hào)：X51

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?文章編號(hào)：1674-9944（2020）14-0091-02

1?引言

SO2、NO2、PM10、PM2.5，是比較常見的4種大氣污染物。其中，SO2是無色透明氣體，伴有刺激性臭味，世界衛(wèi)生組織將其列為3類致癌物清單中，也是酸雨的主要成分，對(duì)大氣和人體健康帶來嚴(yán)重危害。NO2是棕紅色有毒氣體，具有較強(qiáng)的刺激性，也是酸雨的成因之一，會(huì)降低大氣能見度，導(dǎo)致地表水酸化、富營養(yǎng)化，提高了水體中魚類的毒素含量。PM10是粒徑在10 μm以下的顆粒物，人們長期吸入PM10會(huì)引起咳嗽、哮喘、慢性肺炎、慢性支氣管炎等。PM2.5的粒徑更小，含有大量毒害物質(zhì)，在大氣中的停留時(shí)間長、傳輸距離遠(yuǎn)，嚴(yán)重影響環(huán)境質(zhì)量和人體健康。以泰山區(qū)為例，研究這4種大氣污染物的濃度變化特征，為污染治理工作提供數(shù)據(jù)支持[1]。

2?泰山區(qū)的區(qū)域概況

泰山區(qū)，隸屬于山東省泰安市，位于泰安市中部，北依泰山，東西南三面與泰安市岱岳區(qū)搭界，北部與濟(jì)南市歷城區(qū)、長清區(qū)相鄰，總面積336.86 km2。從地形特征來看，泰山區(qū)地處向斜盆地的西部邊緣，地勢北高南低，海拔最低約130 m、最高為1532.7 m。從氣候特征來看，泰山區(qū)地處暖溫帶，屬大陸性半濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，春季干旱少雨、夏季炎熱多雨、秋季涼爽干燥、冬季寒冷少雪，年平均氣溫為13.2 ℃，平均年降水量為683 mm。泰山區(qū)不僅是泰安市的政治中心、經(jīng)濟(jì)中心、交通中心，而且是一個(gè)旅游城市，空氣質(zhì)量一直位于省內(nèi)城市前列。了解大氣污染物的濃度變化，針對(duì)性開展污染治理工作，成為人們關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)問題[2～4]。

3?泰山區(qū)大氣污染物濃度變化的研究方法

收集泰山區(qū)在2014年、2015年全年的SO2、NO2、PM10、PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)，以月度為單位計(jì)算平均值，利用Excel整理數(shù)據(jù)制作統(tǒng)計(jì)表。分析這四種污染物濃度的月度、年度變化特征，以及PM2.5/PM10（P值）特征。總結(jié)大氣污染物濃度變化規(guī)律，探討空氣質(zhì)量改善原因，并對(duì)污染治理工作提出相關(guān)建議[5]。

4?結(jié)果與分析

4.1?四種污染物的濃度變化結(jié)果

2014年和2015年，SO2、NO2、PM10、PM2.5的濃度變化結(jié)果見表1～4。

4.2?月度變化特征

分析可見，4種污染物濃度的月度變化明顯，總體上是冬季最高、夏季最低，春秋季節(jié)居中。①2014年，SO2、NO2、PM10、PM2.5的濃度最高值均是1月，最低值均是7月。②2015年，SO2、NO2、PM10、PM2.5的濃度最高值分別是1月、1月、12月、12月，最低值分別是7月、7月、8月、8月。

4.3?年度變化特征

分析可見，4種污染物濃度的年度變化明顯，總體上2015年的月均濃度值低于2014年。①SO2和NO2的月均濃度值，2015年每個(gè)月均低于2014年。②PM10的月均濃度值，除了7月、10月、11月、12月，其余各月均低于2014年。③PM2.5的月均濃度值，除了10月、12月，其余各月均低于2014年。

4.4?P值變化特征

P值是PM2.5和PM10的濃度比值，反映出PM10中細(xì)顆粒物的含量。2014～2015年的24個(gè)月統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，P值的變化明顯。①2014年P(guān)值在0.5～0.715之間，最大值是9月、最小值是6月。②2015年P(guān)值在0.458～0.627之間，最大值是9月、最小值是4月。③秋冬季節(jié)P值大，說明細(xì)顆粒物污染較重;春夏季節(jié)P值小，說明細(xì)顆粒物污染較輕[6]。

5?結(jié)論與討論

5.1?大氣污染物的形成

本次研究中，大氣污染物的月度變化特征顯示冬季最高，形成原因如下。

第一，從地理位置來看，泰山區(qū)在泰山南麓，類似于一道圍墻，導(dǎo)致全年風(fēng)速較小，氣體擴(kuò)散緩慢。尤其在冬季，東北風(fēng)向和泰山形成夾角，氣流位于背風(fēng)坡，不利于大氣中的污染物擴(kuò)散，因此空氣污染更為嚴(yán)重。

第二，從降水量來看，降水能清除大氣中的微塵，降低污染物濃度，由于泰山區(qū)冬季降雨量少，因此污染嚴(yán)重。

第三，泰山區(qū)屬于北方，主要采用火力發(fā)電，電廠生產(chǎn)過程中燃燒煤炭，會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵、SO2和NO2，排放至大氣形成污染。另外，人們冬季取暖時(shí)，不論是個(gè)人爐灶，還是集體供暖，燃燒煤炭均會(huì)產(chǎn)生煙塵、SO2和NO2。

5.2?空氣質(zhì)量改善原因

本次研究中，大氣污染物的年度變化特征顯示：總體上2015年的月均濃度值低于2014年，說明空氣質(zhì)量有所改善，分析原因包括：①環(huán)保部門加強(qiáng)監(jiān)督檢查，根據(jù)現(xiàn)行法律規(guī)范，要求企業(yè)污染物達(dá)標(biāo)后再排放;對(duì)未建待建的廢氣排放項(xiàng)目進(jìn)行清理;大氣監(jiān)測加強(qiáng)數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等，增強(qiáng)了人們的環(huán)保意識(shí)。②燃煤爐灶改造項(xiàng)目的實(shí)施，更換為地?zé)崮?、太陽能、天然氣等清潔能源，大大減少了污染物的產(chǎn)生和排放。③交通運(yùn)輸部門的“藍(lán)天工程”，重點(diǎn)是淘汰黃標(biāo)車，給予補(bǔ)貼資金，減少汽車尾氣排放量。④油氣回收治理，對(duì)區(qū)域內(nèi)的加油站進(jìn)行回收改造，減少油氣揮發(fā)對(duì)大氣造成的影響。⑤夏季針對(duì)露天燒烤問題，政府部門開展多次專項(xiàng)行動(dòng)，既凈化了空氣，又提升了城市形象。⑥在建筑工地，針對(duì)裸露土地和揚(yáng)塵進(jìn)行治理，減少揚(yáng)塵產(chǎn)生。

5.3?污染治理相關(guān)建議

泰山區(qū)大氣污染治理工作取得了一定成績，體現(xiàn)在各類污染物的濃度整體降低。但是，近些年霧霾天氣頻發(fā)，主要是由PM10和PM2.5引起的?！笆晃濉焙汀笆濉逼陂g，大氣污染治理重點(diǎn)放在了硫化物、氮氧化物上，忽視了PM10和PM2.5的治理。因此，未來一段時(shí)間的污染治理工作重點(diǎn)，應(yīng)該向PM10和PM2.5傾斜，以期全面改善大氣質(zhì)量[7]。

參考文獻(xiàn)：

[1]辛?靜.泰山區(qū)大氣中PM10和PM2.5的污染特征分析[J].環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展，2017，42（4）：197～199.

[2]王?露，劉保雙，畢曉輝，等.泰山頂PM2.5及其二次組分的輸送路徑與潛在源[J].環(huán)境科學(xué)研究，2017，30（10）：1505～1514.

[3]朱艷紅.泰山山頂二次有機(jī)氣溶膠的污染特征、來源及形成機(jī)理[D].濟(jì)南：山東大學(xué)，2018.

[4]王?露，劉保雙，畢曉輝，等.泰山頂PM2.5及其二次組分的輸送路徑與潛在源[J].環(huán)境科學(xué)研究，2017，30（10）.

[5]尹祥坤，吳?迪，畢于健.泰安地區(qū)冬半年空氣污染特征分析[J].新農(nóng)業(yè)，2019（15）：14～15.

[6]楊?雪.泰安市PM2.5污染特征及其與其他污染物相關(guān)性分析[J].泰山學(xué)院學(xué)報(bào)，2018，40（6）：119～126.

[7]李立忠，朱?璐，金?焰，等.黃石市大氣顆粒物的特征分析[J].中南民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2017，36（4）：14～16.