海北州大氣環(huán)境現(xiàn)狀及污染防治對策建議

王 清

(海北州生態(tài)環(huán)境局，青海 海北 812200)

1 海北州空氣污染現(xiàn)狀分析

1.1 2020年海北州空氣質量現(xiàn)狀分析

2020年海北州空氣質量綜合指數為2.67，較2019年(2.80)下降4.6%，空氣質量處于青海省各市(州)中等水平；優(yōu)良天362 d，全省排名第四(詳見表1)。各項污染物中PM2.5、PM10年累計濃度分別為19 μg/m3、41 μg/m3，全省排名均第四；NO2、CO年累計濃度分別13 μg/m3、0.9 μg/m3，全省排名均為第二；SO2年累計濃度為11 μg/m3，全省排名第一；O3-8h年累計濃度為130 μg/m3，全省排名倒數第二。

表1 2020年海北州空氣質量綜合指數及各項污染物在青海省各市(州)對比情況

從2020年海北州空氣質量綜合指數分擔情況來看(詳見圖1)，貢獻最大的3項污染物分別是O3-8h(30%)、PM10(22%)、PM2.5(20%)，其分擔率總和高達72%，由此可見O3-8h和顆粒物是當前影響海北州空氣質量的主要污染因子。

按照月份對海北州主要污染因子顆粒物、O3-8h濃度進行統(tǒng)計，結果見表2。1月、11月、12月PM2.5濃度較高，均在23 μg/m3以上，5～8月PM2.5濃度較為穩(wěn)定，維持在16～17 μg/m3。從改善率看，1～6月、9月海北州PM2.5濃度同比改善，7～8月、10～12月同比反彈，其中12月反彈最多(140.0%)。PM10月濃度4月、7～12月均有所反彈，其中12月反彈最高(85.7%)；O3-8h月濃度均在100 μg/m3及以上，除1月持平、12月反彈(5.3%)外，其余月份均不同程度改善，8月份改善幅度(16.0%)最大。

圖1 2020年海北州空氣質量綜合指數分擔率

由2020年海北州1～12月各項污染物濃度變化(見圖2)可看出：SO2、NO2、CO、PM2.5月濃度高值均出現(xiàn)在10～12月，可能由于采暖季期間州內供暖需求增加，燃煤燃氣排放強度增大所致；PM10月濃度高值出現(xiàn)在2～5月、10～11月，考慮PM10濃度升高主要受揚塵、沙塵傳輸影響；O3-8h月濃度高值出現(xiàn)在5～7月，由于海北州海拔高、光照充足、太陽輻射強，氮氧化物(NOX)和揮發(fā)性有機物(VOCs)等O3前體物，在太陽光(紫外線)照射下，經過一系列復雜的化學反應，對O3-8h濃度產生影響。

表2 2020年海北州顆粒物、O3-8h逐月濃度及其改善情況

圖2 2020年海北州1～12月各項污染物濃度變化

表3 2020年海北州污染天PM10濃度及相關氣象條件

1.2 典型污染過程分析

由圖3可看出，自2020年按《海北州西海鎮(zhèn) 2020 年打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動實施方案》的目標任務標準評價：優(yōu)良天數達標(優(yōu)良天數大于等于96.3%)、PM2.5濃度達標(PM2.5濃度小于等于20 μg/m3)。

PM2.5均值(μg/m3)優(yōu)良比例(國控點)2020年01～10月2019年01～10月同比(%)2020年01～10月2019年01～10月同比(%)1821-14.398.296.3+1.91821-14.398.296.3+1.9

如圖4所示，2020年10月1～18日，西海鎮(zhèn)站點PM10濃度值為46.3 μg/m3，PM2.5濃度值為23.8 μg/m3，SO2濃度值為7.6 μg/m3，NO2濃度值為7.6 μg/m3，CO濃度的值為0.63 mg/m3，O3-8h為108.1 g/m3。該污染過程中，顆粒物濃度上升幅度較為顯著，特別是PM10，與2019年同期相比，上升幅度達73.1%，PM2.5的上升幅度為7.2%，O3-8h濃度上升幅度為7.9%。此外該過程中，CO濃度也有小幅度上升(0.4%)，但NOx及SO2濃度與2019年同期相比呈現(xiàn)下降趨勢(圖5，圖6所示)。污染成因有所變化，大氣氧化性增強，前體物濃度有所下降，但PM2.5濃度升高，污染二次轉化程度加大。與2019年同期相比，前體物SO2及NOx有所控制，CO濃度變化不大，而O3-8h濃度較2019年上升10%左右。在前體物排放有所緩解的情況下，大氣氧化性增強，二次轉化的程度加大，造成PM2.5濃度上升。

由圖7，圖8，圖9可以看出，2020年與2019年同期相比，風速有所增加，大風速造成局地粗粒子貢獻上升。2020年10月1～18日，西海鎮(zhèn)平均風速為3.4 m/s，以東南風為主，高于2019年同期風速(2.75 m/s)。同時結合PM2.5/PM10來看，該過程中，粗粒子的增長幅度遠高于其它污染物，因此，初步推測，該過程中，較大風速造成局地揚塵源貢獻增大。

圖4 2020年10月1～18日各污染物濃度時間序列

圖5 2020年10月13～18日各污染物濃度與2019年同期對比

圖6 2020年10月1～18日各污染物濃度與2019年同期變化率

圖7 2019～2020年同期風向玫瑰圖

圖8 期間雷達掃描圖

圖9 2020年10月1～18日風速與2019年同期風速比較

該污染過程中，PM2.5/PM10同期對比，西海鎮(zhèn)2020年10月1～18日PM2.5/PM10低于2019年同期(圖10)，粗粒子濃度較高，揚塵源貢獻顯著。站點周邊及東南方向揚塵源貢獻大，特別是夜間更為顯著。

圖10 2020年10月1～18日西海鎮(zhèn)站點PM2.5/PM10

綜合利用西海鎮(zhèn)站點數據分析該過程顆粒物濃度與氣象條件的相關性。該過程中，比較顯著的特點是，PM2.5與PM10的相關性較高，表明兩種污染物的同源性較高。根據圖11顯示，站點東南方向風速較高時出現(xiàn)明顯熱點，站點顆粒物濃度受東南側污染源影響較大，特別是夜間。

圖11 2020年PM2.5與PM10污染玫瑰圖

為進一步查找原因，2020年對全州部分污染源進行夜間抽檢和排查，摸排調查西海鎮(zhèn)建筑工地、道路情況、裸地堆場，發(fā)現(xiàn)存在如下問題：一是多數工地采暖季來臨前處于搶工期，均存在施工現(xiàn)象，6個100%揚塵防控措施未落實到位。其中西海鎮(zhèn)門源路、州檢察院對面及州生態(tài)環(huán)境局周邊多條道路在整修，持續(xù)時間較長，道路揚塵較大，且道路兩旁裸露地較多；部分渣土車未苫蓋未沖洗且拋灑情況嚴重。二是州檔案館周邊有多處堆場，且未進行苫蓋。三是部分站點附近存在膠合板木材高污燃料燃燒。

調查天氣情況，海北州溫差相差較大，自10月11日起最低溫進入零攝氏度以下，風向基本以東南風為主，風速為2級和3級(圖12)。期間存在明顯的低空逆溫現(xiàn)象，阻礙空氣的垂直對流和污染物的大氣擴散運動。一方面，海北州秋冬季晝短夜長，白天日照時間短，大地受熱少，大氣湍流和垂直對流較弱，夜間地面輻射時間長，溫度較低，易造成逆溫；另一方面，東南方向為大片草原，但周圍有315國道、門源路等多條道路，期間車流量較大，交通污染為二次顆粒物；同時近期沒有降水，使得道路干燥，且東南風將道路揚塵帶入西海鎮(zhèn)，加上西海鎮(zhèn)工地揚塵及裸地堆場揚塵，顆粒物積累較多。

日期最高氣溫最低氣溫天氣風向日期最高氣溫最低氣溫天氣風向2020-10-01星期四13℃1℃多云東南風2級2020-10-10星期六11℃4℃多云東風2級2020-10-02星期五12℃-3℃多云東風2級2020-10-11星期日12℃-2℃多云東南風3級2020-10-03星期六12℃0℃晴東風2級2020-10-12星期一10℃0℃陰東南風3級2020-10-04星期日9℃0℃多云東風2級2020-10-13星期二7℃-2℃多云東南風3級2020-10-05星期一12℃2℃陰東南風2級2020-10-14星期三7℃-2℃多云東南風2級2020-10-06星期二9℃-1℃晴西南風2級2020-10-15星期四8℃-3℃陰東風2級2020-10-07星期三10℃2℃陰東南風2級2020-10-16星期五8℃-6℃多云東風3級2020-10-08星期四12℃0℃陰東風2級2020-10-17星期六8℃-5℃多云東南風2級2020-10-09星期五10℃2℃多云東南風2級2020-10-18星期日6℃-7℃晴東南風2級

綜上所述，10月1～18日期間受本地PM10及東南方向傳輸顆粒物濃度增加影響，加之風速較大、大氣熱力不穩(wěn)定上升運動和逆溫的氣象條件，二者共同作用導致國控點位PM10濃度升高， PM2.5濃度一直居高不下。

2 海北州西海鎮(zhèn)2021年上半年空氣質量情況分析

2.1 2021年6月各州市環(huán)境空氣質量排名情況

6月份海北州西海鎮(zhèn)環(huán)境空氣綜合指數2.69(表4所示)，排名第六，主要污染物為O3-8h，有效監(jiān)測天數為22 d，達標天數為22 d，優(yōu)良率為100%，與2020年同期相同。

表4 各州市環(huán)境空氣質量排名情況

2.2 1～6月份目標完成情況：

顆粒物：PM2.5累計濃度21 μg/m3，PM10累計濃度35 μg/m3。

優(yōu)良天：1月1日～6月30日期間，西海鎮(zhèn)優(yōu)良天共完成160 d，優(yōu)良比率為95.2%；總天數181 d，有效天數168 d；嚴重污染4 d，輕度污染3 d，重度污染1 d，占總天數的2.4%。污染天均由沙塵所引起。其中，國家認可剔除沙塵影響18 d。

表5 西海鎮(zhèn)環(huán)境空氣質量六項污染物1～6月均值表

由表5可看出，CO濃度均值與去年同期相等，PM10與同期相比下降了22%，SO2、NO2、PM2.5、O3-8h與2020年同期相比，分別上升50%、10%、23.5%、3.2%。2020年受疫情影響，海北州上半年的PM2.5、SO2和NO2改善明顯，在2020年復工復產后海北州的氣態(tài)污染物均有所反彈(圖13)。因此，2021年上半年較2020年同期氣態(tài)污染物反彈較為明顯，與全省情況一致。

2.3 2021年6月海北州4縣空氣質量排名情況

2021年6月份，海北州西海鎮(zhèn)空氣質量綜合指數為2.69，海北州空氣質量排名第一的為祁連縣，空氣質量指數1.87，門源縣第二，空氣質量指數2.17，剛察縣、海晏縣空氣質量指數分別為2.21、2.61(表6)。

圖13 六項污染物同比變化均值圖

3 存在的問題

3.1 現(xiàn)場督查問題

由圖14、圖15可看出，六項污染物濃度在2021年2月至3月份，顆粒物濃度(包括PM10、PM2.5)上升趨勢大，同時AQI隨之上升，同比2020年，PM2.5均值濃度在2021年1～2月上升趨勢較高。

表6 6月海北州4縣空氣質量排名情況

圖14 1～6月PM10變化趨勢圖

唐湖電廠周邊磚廠無阻擋，空曠區(qū)域較多，散亂煤較多，大型煤礦運輸車輛沒有苫蓋，導致周邊煤礦粉塵顆粒多。磚廠內大量裸露落地沒有采取揚塵防控措施，有4～5處土堆未苫蓋，車輛出入時有大量揚塵，另還有一處垃圾焚燒，垃圾焚燒引起SO2的排放。廠區(qū)內還有磚廠生產過程中產生的煙霧和刺激性氣體，該磚廠主要加工粉煤灰、白灰、石灰。

磚廠對所在區(qū)域大氣環(huán)境的影響主要是揚塵，其易造成大氣中TSP濃度的升高，形成揚塵污染。在進行地基處理、土地平整等施工作業(yè)時，在大風天易造成粉塵、揚塵等大氣污染情況。其次運輸砂石、水泥等材料時，發(fā)生散落等情況也未及時做到清理、灑水降塵等措施，增加了地面的起塵量。據有關資料顯示，工地道路揚塵是施工工地揚塵的主要污染源，約占全部工地揚塵的62%，其余材料的搬運、土方砂石的堆放揚塵、施工作業(yè)揚塵等約占38%。評價要求工程作業(yè)區(qū)的堆料，在出現(xiàn)四級大風時應停止地面作業(yè)。磚廠內并沒有按照相關評價停止進行地面作業(yè)。

本區(qū)域粉煤灰儲存?zhèn)}，在卸料過程中有粉塵從風機排風口排放，堆場每天車輛來往運輸時會產生道路揚塵。

國道周邊顆粒物濃度上升是由車輛引起的道路揚塵所致，天氣潮濕使顆粒物附著在地面，空氣中的顆粒物無法散開。由空氣質量日均濃度變化趨勢圖發(fā)現(xiàn)，PM10與PM2.5具有同根同源性，均在2月份濃度達到最高值，西海電廠和三分廠PM2.5、PM10數據最高為38.35 μg/m3、37.13 μg/m3。三分廠周邊大型車輛運輸密集，靠近國道，車輛尾氣對顆粒物上升的影響較大。

環(huán)湖東路15號附近有一處爛尾樓，裸露地從2020年至今無人管理，大量堆土無苫蓋，周邊沒有圍擋，來往大型車輛比較密集，有大量揚塵導致顆粒物的上升。

2021年1～3月份優(yōu)良天占比76.7%，與2020年(96.6%)相比優(yōu)良天數有所下降。如圖16、圖17所示，PM10濃度上升幅度較大，同比上升180%。顆粒物PM2.5月均濃度值為41 μg/m3，同比上升了115%。

圖16 3月份六項污染物同比變化均值圖

圖17 西海鎮(zhèn)2021年3月優(yōu)良天數

NO2、SO2、PM10、PM2.5月均濃度分別為12 μg/m3、15 μg/m3、146 μg/m3、41 μg/m3。PM2.5、NO2較2020年同期相比分別上升7%。CO日均值第95百分位濃度平均為0.5 mg/m3，與2020年同期相同，O3-8h第90百分位濃度平均為104 μg/m3，與2020年同期相同。

3.2 顆粒物上升的原因

自2月份過后，降雪天氣較少，空氣比較干燥。在2021年3月14日，源于蒙古國中東部地區(qū)的沙塵過程開始影響我國境內，主要影響我國北方地區(qū)。3月15日在內蒙古、山西、陜西、寧夏北部、甘肅河西均已出現(xiàn)揚沙和浮塵天氣，3月16日在青海出現(xiàn)。此后揚塵天氣持續(xù)一周，期間空氣等級達到了嚴重污染，AQI最高值達到500。造成大范圍浮塵的原因有：(1)地面干燥，有沙源；(2)風大；(3)大風轉到了高空。應對揚塵天氣應該采取灑水降塵措施。

2021年3月16日與19日空氣質量指數類別為輕度污染，此次沙塵暴主要影響地區(qū)是柴達木盆地，隨著冷空氣倒灌湟水河谷，西寧、海東市出現(xiàn)短時浮塵天氣，但所受影響較弱。預計16日、17日沙塵天氣結束，我省大部分地區(qū)迎來弱降溫降雪天氣，北部地區(qū)日最高氣溫將下降2 ℃～4 ℃。3月18～19日，受新一輪冷空氣影響，我省大部分地區(qū)平均氣溫將下降4 ℃～6 ℃，局地氣溫將下降6 ℃～8 ℃。3月17日海北大部有小雪，3月18日海北北部有小雪，有7～8級偏北風，局地伴有沙塵天氣(圖18)。本月顆粒物濃度上升嚴重，按照國家總站的規(guī)定，沙塵天氣的數據會剔除，不參與空氣質量考核評價。

圖18 全國空氣污染氣象預報圖

4 下一步工作建議

4.1 加強施工工地揚塵污染治理。所有施工工地嚴格執(zhí)行開復工驗收有關規(guī)定，嚴格落實6個100%揚塵防控措施，氣象部門預報四級及以上大風天氣時，嚴禁土方開挖、回填等可能產生揚塵的施工作業(yè)。

4.2 加強散流體運輸源頭管理。各地區(qū)加強對施工現(xiàn)場等散流體運輸源頭的執(zhí)法監(jiān)管，開展為期1月的散流體運輸車輛專項整治：在渣土車出入頻繁地段分別設點，每周開展2～3次路檢路查，2～3次突擊夜查，對未達到密閉標準、帶泥上路、沿途遺撒、泄露超載的散流體運輸車依法查處；確保施工單位使用清單目錄內合法合規(guī)車輛開展散流體運輸；相關州直行業(yè)管理部門加大對建設項目、征收項目、州政項目等施工現(xiàn)場的巡查力度，督促施工單位嚴格落實相關管理措施。

4.3 對巡查發(fā)現(xiàn)問題及時督促整改(整改落實情況納入月考核)。對轄區(qū)范圍內建筑工地揚塵及裸地屬地管理污染防治工作落實情況全面進行排查檢查，確保建筑工地、裸土、渣土車拉運各項揚塵防控措施落實到位，切實減輕揚塵對全州空氣質量的影響。

4.4 強化高污染燃料禁燃區(qū)管理。對現(xiàn)有高污染燃料禁燃區(qū)進行優(yōu)化調整，明確禁燃區(qū)各區(qū)域的類別。禁燃區(qū)內要嚴格禁止銷售、燃用高污染燃料，確保劣質散煤“清零”。