東北某區(qū)大氣污染特征分析

孫英杰

（赤峰市生態(tài)環(huán)境局元寶山區(qū)分局，內(nèi)蒙古赤峰 024076）

東北某區(qū)以園區(qū)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展為主導(dǎo)，同時注重農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)及服務(wù)業(yè)發(fā)展。在全國發(fā)生區(qū)域性大規(guī)模霧霾天氣的總體情況下，該區(qū)常有重污染天氣出現(xiàn)，通過采取一系列污染防治措施，該區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量有所提高，但仍有上升空間，大氣污染防治任務(wù)任重道遠(yuǎn)，為此，本文詳細(xì)分析了該區(qū)2016年至2020年的大氣污染物特征，為大氣污染防治工作提供基礎(chǔ)技術(shù)支撐。

1 研究方法和數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域概況

該區(qū)位于我國東北部，地處中緯度，低山丘陵較多，地勢西南高、東北低，海拔一般在500～700m。屬溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，1月溫度最低，2016年至2020年平均氣溫9℃左右，7月份溫度最高，平均氣溫25℃左右，年平均風(fēng)速在2～5m/s。

1.2 數(shù)據(jù)來源

選用東北某區(qū)2016年至2020年環(huán)境空氣基本監(jiān)測項目中的SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3的日均濃度值進(jìn)行分析，所有數(shù)據(jù)來源于該區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量自動站點監(jiān)測數(shù)據(jù)。

1.3 分析方法

對東北某區(qū)2016年至2020年SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO的日均濃度值進(jìn)行整理，用電子表格繪制各年度濃度隨時間變化曲線。

2 2016年至2020年東北某區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量變化狀況分析

2.1 各染物年度變化狀況分析

東北某區(qū)2016年至2020年各污染物濃隨時間變化曲線如圖1。圖1顯示：SO2各年度濃度變化特征基本一致，冬季明顯高于春、夏、秋季，夏季濃度最低，呈倒U型，SO2濃度呈逐年下降趨勢；NO2濃度變化不是很大，呈倒W型，從2016年至2017年開始降低，從2018年至2020年又有所升高；PM10濃度曲線呈倒W型，冬季較高，夏季最低，PM10濃度變化從2016年至2019年逐漸降低，到2020年又稍有升高；PM2.5濃度變化情況與PM10相似，呈倒W型，從2016年開始逐年降低，到2020年略有升高；O3各年度濃度變化特征基本一致，O3濃度隨季節(jié)變化特征顯，夏季濃度較高，曲線變化呈倒V型，從2016年至2016年有所升高，從2017年開始下降，到2020年，又稍有上升；CO濃度變化有所起伏，曲線基本呈倒W型，冬季濃度較高，夏季濃度最低。從2016年到2017年升高，又從2017年開始降低，到2020年又小幅升高。

圖1 2016—2020年各污染物濃度變化

該區(qū)供暖期從10月中旬開始至4月中旬結(jié)束，主要是以集中燃煤供暖為主，同時有居民使用散煤、秸稈等生物質(zhì)取暖，又加上冬季氣壓高、溫度低、濕度比春秋季節(jié)大等因素，導(dǎo)致該區(qū)冬季污染濃度比其他季節(jié)高。從氣象條件看，2016年平均風(fēng)速為2.7m/s，污染天氣較多，而風(fēng)速又較小，不利于污染物擴(kuò)散，從2017年至2020年，東北某區(qū)年均風(fēng)速分別為3.8m/s、5.0m/s、4.7m/s、4.8m/s，風(fēng)速的增加，有利于污染物的擴(kuò)散，可見，該區(qū)污染物濃度的高低，除了與減排措施有關(guān)，也可能與氣象條件有關(guān)。

2.2 各污染物季度變化情況分析

東 北 某 區(qū)2016年 至2020年SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO的濃度變化有明顯的季節(jié)性特征，SO2年內(nèi)變化幅度較大，冬季濃度較大，1月、2月和12月濃度較高，其他月份濃度較低。NO2冬季濃度較大，各年度的1月、2月、3月濃度較大，其他月份濃度較低小。PM10濃度隨季節(jié)變化名比較明顯，冬、春季節(jié)濃度較大，各年度的1月、2月、3月、11月、12月濃度較大，其余月份濃度較小，PM2.5冬、春季節(jié)濃度較大，各年度的1月、2月、3月、11月、12月濃度較大，其余月份濃度較小。O3夏、秋季節(jié)濃度較大，各年度4月至10月的濃度較高，其余月份濃度較低。CO冬、春、秋季濃度較大，各年度夏季濃度較小，7月、8月、9月濃度偏低。

2.3 東北某區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況分析

從2016年至2020年，東北某區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量級別均為Ⅱ級，主要特征污染物為PM2.5、O3、PM10，首要污染物從2016年的PM2.5變?yōu)?017年和2018年的PM2.5、O3、PM10，到2020年變?yōu)镻M10，優(yōu)良天數(shù)比例逐漸提高，從2016年的73.5%逐年增加到2020年的80.8%，污染天數(shù)有所減少，從2016年的94d減少到2020年的67d，空氣質(zhì)量持續(xù)好轉(zhuǎn)。

3 污染物濃度變化因素分析

3.1 SO2濃度變化影響因素分析

從2016年至2020年東北某區(qū)SO2日均濃度變化曲線可以看出，SO2濃度冬春季節(jié)較高，夏秋季節(jié)較低，除2017年SO2濃度日均值變化呈出冬季＞春季＞ 夏季＞秋季，2016年、2018年、2019年、2020年 SO濃度日均值變化呈現(xiàn)出冬季＞秋季＞春季＞夏季[1]，這與該區(qū)冬季采用煤有關(guān)，還與該區(qū)城中村、農(nóng)村用散煤和秸稈等生物質(zhì)取暖有關(guān)，該區(qū)冬季氣壓高、氣溫低、風(fēng)速低、濕度大，這樣的氣象條件不利于污染物的擴(kuò)散，從而使SO2污染物較高。2016年SO2濃度最大值為254μg/m3，出現(xiàn)在11月24日，值得關(guān)注的是當(dāng)天是感恩節(jié)，SO2濃度高值集中在1、月、11月、12月，此外，12月31日也就是跨年當(dāng)天，SO2濃度較高，濃度值為231μg/m3，這與慶祝元旦燃放煙花爆竹有關(guān)。2017年SO2濃度高值集中在1月，也就是元旦前后和春節(jié)前后，受燃放煙花爆竹的影響，SO2濃度較其他時段高，并且超標(biāo)天氣氣象條件基本一致，均表現(xiàn)為風(fēng)速低、濕度大、以東南風(fēng)為主導(dǎo)風(fēng)向，低風(fēng)速、低濕度氣象條件不利于污染的擴(kuò)散。從2018年起，SO2濃度開始降低，沒有超標(biāo)現(xiàn)象出現(xiàn)，主要是因為該區(qū)自2016年以來，采取了加強(qiáng)供暖企業(yè)監(jiān)管、淘汰老舊鍋爐、開展城中村改造、鼓勵村民使用節(jié)能環(huán)保鍋爐等諸多大氣污染防治措施有著密切的關(guān)系，還可能與該區(qū)風(fēng)速增大加快了污染物的擴(kuò)散有關(guān)。

3.2 NO2濃度變化影響因素分析

從2016年至2020年東北某區(qū)NO2濃度變化曲線可以看出，NO2濃度冬春季節(jié)較高，夏秋季節(jié)較低，但未超標(biāo)，可見NO2濃度受冬季燃煤影響不明顯，一般NO2源于汽車尾氣的排放[2]，該區(qū)NO2受汽車廢氣排放的影響也不明顯，但也不可忽視，隨著人們生活水平的提高，汽車需求量逐年增加，也會帶來新的環(huán)境問題。

3.3 PM10濃度變化影響因素分析

從2016年至2020年東北某區(qū)PM10日均濃度變化曲線可以看出，PM10濃度冬春季節(jié)較高，夏秋季節(jié)較低，與SO2濃度變化類似，也與該區(qū)冬季采暖燃煤、區(qū)城中村、農(nóng)村用散煤和秸稈取暖有關(guān)。2016年P(guān)M10濃度最大值為405μg/m3，出現(xiàn)在12月16日，PM10濃度高值集中在1月、11月12月，12月31日跨年當(dāng)天，PM10濃度較高，濃度值為303μg/m3，與燃放煙花爆竹有關(guān)。2017年P(guān)M10濃度最大值為 664μg/m3，出現(xiàn)在5月4日，濃度高值集中在1月、2月、3月、5月、12月，元旦期間、春節(jié)前后、清明節(jié)期間，受燃放煙花爆竹及祭祀的影響PM10濃度較其他時段高。2018年P(guān)M10最大值為443μg/m3，出現(xiàn)在11月26日，濃度高值集中在3月、4月、5月、11月，供暖期和清明節(jié)期間PM10濃度比其他時段高。2019年P(guān)M10濃度最大值為374μg/m3，出現(xiàn)在4月17日，濃度高值集中在1月、4月、5月，供暖期和清明節(jié)期間PM10濃度比其他時段高。2020年P(guān)M10濃度最大值為466μg/m3，出現(xiàn)在1月25日，濃度高值集中在1月、4月、5月、11月、12月，供暖期、除夕夜和清明節(jié)期間PM10濃度比其他時段高。從2018年開始清明節(jié)期間PM10濃度升高，也就是說祭祀產(chǎn)生的污染已成為一個新的問題，需要重視起來。從PM10超標(biāo)數(shù)據(jù)看來，大風(fēng)速和低濕度這樣利于污染物擴(kuò)散的氣象條件對PM10濃度變化影響不十分明顯，在供暖期結(jié)束后，依然有突發(fā)的污染天氣出現(xiàn)，可見PM10受人為影響因素也 較大。

3.4 PM2.5濃度變化影響因素分析

從2016年至2020年東北某區(qū)PM2.5日均濃度變化曲線可以看出，PM2.5濃度冬春季節(jié)較高，夏秋季節(jié)較低，與PM10濃度變化類似，與該區(qū)冬季采暖燃煤、區(qū)城中村、農(nóng)村用散煤和秸稈取暖有關(guān)。2016年P(guān)M2.5濃度最大值為333μg/m3，出現(xiàn)在12月19日，PM2.5濃度高值集中在1月、2月、3月、5月、11月、12月，12月31日跨年當(dāng)天，PM2.5濃度較高，濃度值為235μg/m3，與燃放煙花爆竹有關(guān)。2017年P(guān)M2.5濃度最大值為258μg/m3，出現(xiàn)在1月28日，濃度高值集中在1月、2月、3月、5月、11月、12月，元旦期間、春節(jié)前后、清明節(jié)、五一假期，受燃煤、清明祭祀的影響 PM2.5濃度較其他時段高。2018年P(guān)M2.5最大值為153μg/m3，出現(xiàn)在3月12日，濃度高值集中在1月、2月、3月、4月、11月、12月，受燃煤、燃放鞭炮的影響，供暖期、春節(jié)期間和清明節(jié)期間PM10濃度比其他時段高。2019年P(guān)M2.5濃度最大值為158μg/m3，出現(xiàn)在4月17日，濃度高值集中在1月、2月、3月、4月、12月，受燃煤、燃放鞭炮、清明祭祀的影響，供暖期、元旦、PM2.5濃度比其他時段高。2020年P(guān)M2.5濃度最大值為466μg/m3，出現(xiàn)在1月25日，濃度高值集中在1月、2月、11月、12月，受燃煤、燃放鞭炮的影響，供暖期、元旦、春節(jié)期間PM10濃度比其他時段高。從PM2.5超標(biāo)數(shù)據(jù)看來，PM2.5與PM10濃度變化相關(guān)，PM2.5受人為影響因素也較大。

3.5 O3濃度變化影響因素分析

從2016年至2020年東北某區(qū)PM2.5日均濃度變化曲線可以看出，O3濃度春末、夏秋季高，冬季較低，與劉彪[3]的分析結(jié)果一致，東北取暖期在10月中旬開始到4月中旬結(jié)束，由供暖期帶來的季節(jié)性污染也隨之漸漸結(jié)束，5月份O3污染開始凸顯出來，O3高值集中在5月、6月、7月、8月，2016至2020年濃度最大值分別為208μg/m3、223μg/m3、185μg/m3、218μg/m3、219μg/m3。O3濃度夏季較高，主要是因為夏季溫度高，日照時間長，前體物比較充足，汽車尾氣、工業(yè)企業(yè)排放的到大氣中的有機(jī)污染物和氮氧化物，在強(qiáng)光中紫外線的照射下和低濕度條件下經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生O3。

3.6 CO濃度變化影響因素分析

從2016年至2020年東北某區(qū)CO日均濃度變化曲線可以看出，CO濃度冬季高，春、夏、秋較低，濃度高值集中在1月、2月、12月，2016年和2017年濃度最大值分別為5.174mg/m3、4.566mg/m3，2018年至2019年CO濃度未出現(xiàn)超標(biāo)情況。CO濃度變化與冬季取暖燃煤、生物質(zhì)燃燒有關(guān)。

4 大氣污染防治措施及建議

4.1 大氣污染防治措施

自2016年以來，東北某區(qū)采取了加強(qiáng)污染源防控、抓好重點時段污染源監(jiān)管、促進(jìn)企業(yè)進(jìn)行超低排放改造升級、拆除老舊燃煤鍋爐、改造平房民爐具、加強(qiáng)加油站儲油庫油氣回收、加強(qiáng)在線監(jiān)控設(shè)備監(jiān)管、秸禁燒和綜合利用、揚塵治理、整治餐飲業(yè)油煙等多種措施防治大氣污染，治理效果頗具成效，但燃煤型污染仍是該區(qū)的主要污染問題，偶發(fā)性污染值得關(guān)注，臭氧污染問題也需要重視。

建議該區(qū)開展大氣污染源解析工作[4]，摸清污染源和貢獻(xiàn)率，有針對性地采取污染防治措施，繼續(xù)調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，加大清潔能源利用率，強(qiáng)化對燃煤鍋爐的監(jiān)管力度，控制煤炭總量消費，加強(qiáng)機(jī)動車污染防治，鼓勵新能源汽車的使用，強(qiáng)化綠化工程建設(shè)，加強(qiáng)露天堆場整治，做好重污染天氣應(yīng)急工作，加大大氣污染防治宣傳力度，加大環(huán)保專項資金投入力度，為各項污染防治措施落實提供基礎(chǔ)保障。

5 結(jié)語

2016至2020年以來，東北某區(qū)經(jīng)過一系列大氣污染措施的實施，環(huán)境空氣質(zhì)量逐年向好，但污染天氣依然存在，還有很大的減排空間。通過繼續(xù)探索不斷調(diào)整產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)，從源頭控制污染，實施精準(zhǔn)治污等措施，必能打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)。