榆林市大氣氮氧化物濃度分布規(guī)律研究

閆翻遼，馬小莉

（榆林學(xué)院建筑工程學(xué)院，陜西 榆林 719000）

1 緒論

榆林市位于陜西省最北部，西鄰甘肅、寧夏，北連內(nèi)蒙古，東隔黃河與山西相望，南與陜西省延安市接壤，蘊(yùn)藏豐富的資源，使榆林成為我國(guó)新世紀(jì)能源基地[1]。由于煤炭、礦產(chǎn)等資源的開發(fā)，引起了諸多的環(huán)境問題[2]。董潔等學(xué)者基于榆林市2006——2011年NO2的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)榆林市區(qū)大氣中的NO2進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示NO2的分布具有明顯的季節(jié)變化規(guī)律[3]。通過對(duì)榆林市大氣中氮氧化物濃度的變化規(guī)律進(jìn)行研究，提出了有針對(duì)性的空氣污染防治計(jì)劃方案。

2 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)來源于2015——2018年榆林市自動(dòng)站NO2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。榆林市4個(gè)國(guó)控空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)自動(dòng)站分別為：紅石峽森林公園、實(shí)驗(yàn)中學(xué)、世紀(jì)廣場(chǎng)、環(huán)保監(jiān)測(cè)大樓。

3 氮氧化物濃度分布規(guī)律

3.1 NO2濃度日變化規(guī)律

榆林市出現(xiàn)NO2高濃度值時(shí)主要在冬季和春季，這個(gè)時(shí)段正處于采暖期，其中每年的12月和1月的濃度值在全年中最高，最高值為121 μg/m3，超標(biāo)51%（24小時(shí)平均濃度限值為80 μg/ m3[4]）；5——9月NO2濃度相對(duì)較低，且7——8月的日均濃度均達(dá)標(biāo)。

通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，2015年榆林市NO2日均值濃度范圍為12～94 μg/m3，最大值超標(biāo)18%；2016年濃度范圍為8～93 μg/ m3，最大值超標(biāo)16%；2017年濃度范圍為14～85 μg/ m3，最大值超標(biāo)6%；2018年濃度范圍為12～84 μg/ m3，最大值超標(biāo)5%。最后結(jié)果表明：2015年至2018年榆林市NO2日均濃度平均值范圍為35.21～41.25 μg/m3，符合標(biāo)準(zhǔn)。

總體而言，榆林市NO2濃度日變化規(guī)律較為一致，呈現(xiàn)出秋冬季節(jié)濃度值高，春夏季節(jié)濃度值低。將2015年和2018年的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，NO2濃度最大日均值由94 μg/m3降低至84 μg/ m3，減少了11%，超標(biāo)天數(shù)均為3天。另外還有數(shù)據(jù)表明，榆林市NO2年均值均是處于達(dá)標(biāo)狀況，但在3——4月時(shí)NO2濃度有上升趨勢(shì)，由2015年的36 μg/m3上升至2018年的39 μg/m3，這與近年來汽車保有量不斷增長(zhǎng)有一定的關(guān)系。

3.2 NO2濃度月變化規(guī)律

由下圖2可以看出，2015——2018年來榆林市NO2月均濃度值呈現(xiàn)近似單一U型分布，NO2月均濃度最大值均出現(xiàn)在每年1月份，最小值均出現(xiàn)在每年7——8月份。氮氧化物的人為來源主要是燃料燃燒，城市區(qū)域主要包括燃煤電廠廢氣排放和機(jī)動(dòng)車尾氣排放等。榆林市地處寒冷地區(qū)，冬季寒冷，室外最低溫度出現(xiàn)在1月份[5]，采暖期長(zhǎng)，采暖期的大量燃煤直接導(dǎo)致榆林市每年的12——1月份的NO2月均值整體較高。

圖2 榆林市NO2月均濃度變化圖

通過比較2015——2018年四個(gè)監(jiān)測(cè)站的NO2月均濃度曲線，發(fā)現(xiàn)世紀(jì)廣場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)中學(xué)監(jiān)測(cè)站的月均值整體偏高，主要由于世紀(jì)廣場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)中學(xué)地處城市居民聚集區(qū)，部分老舊小區(qū)依然采用燃?xì)獗趻鞝t的采暖方式，此外，市區(qū)內(nèi)汽車排放量也相對(duì)較大。

3.3 NO2濃度季節(jié)變化規(guī)律

由圖3可以看出，2015——2018年，榆林市NO2濃度季均值呈單V型變化規(guī)律。每年的夏季NO2濃度季均值全年最小，冬季NO2季均值全年最高，春秋季的季均值處于冬夏季之間。

圖3 榆林市NO2濃度季均值變化圖

4 結(jié)論

4.1 榆林市氮氧化物濃度變化特征

榆林市2015——2018年NO2濃度變化特征體現(xiàn)在：NO2日均濃度的最大值出現(xiàn)在12月和1月，最高濃度超標(biāo)51%，5——9月NO2濃度相對(duì)較低，2015——2018年日均濃度的全年平均值均達(dá)標(biāo)；NO2月均濃度變化呈近似單一U型分布，最大值出現(xiàn)在1月，最小值出現(xiàn)在7——8月；NO2濃度季節(jié)變化明顯，呈單V型，夏季全年最小，冬季全年最高。

4.2 榆林市大氣質(zhì)量改善建議

（1）榆林市是典型的能源型城市，原煤在能源生產(chǎn)與消費(fèi)中的比重較大，與大氣污染有一定的關(guān)系，建議優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，著力發(fā)展清潔低碳能源；

（2）榆林市內(nèi)交通以汽車運(yùn)輸為主，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快，機(jī)動(dòng)車數(shù)量逐年增加，特別是近幾年增長(zhǎng)速度較快，這給榆林市環(huán)境空氣質(zhì)量帶來一定的壓力，建議實(shí)行公交優(yōu)先、倡導(dǎo)綠色能源汽車；

（3）榆林市NO2濃度春冬季節(jié)較高，與城區(qū)冬季采暖方式有較大關(guān)系，建議城區(qū)實(shí)現(xiàn)市政集中供熱；

（4）榆林市能源化工企業(yè)數(shù)量較多，建議優(yōu)化工業(yè)結(jié)構(gòu)和布局，嚴(yán)格控制能源化工企業(yè)與城區(qū)之間的距離，以此降低對(duì)市區(qū)大氣質(zhì)量的影響。