望謨縣2020～2021年空氣環(huán)境質(zhì)量發(fā)展情況淺析

猶龍海

(黔西南州生態(tài)環(huán)境局望謨分局綜合保障中心，貴州 黔西南州 562400)

0 引言

隨著工業(yè)化進程的展開，生存環(huán)境與人的聯(lián)系越發(fā)緊密，環(huán)境的變化會在一定程度上影響人的生存質(zhì)量，似多米諾骨牌效應(yīng)。自改革開放以來，在我國大規(guī)模城市化、工業(yè)化發(fā)展中，高投入、高消費、高排放、高擴張、低水平行為導(dǎo)致了區(qū)域性的環(huán)境大氣污染[1-2]，大氣污染是我國在城市化和工業(yè)化建設(shè)過程中中面臨的主要問題。隨著工業(yè)化城市化建設(shè)進程的展開，氮氧化物、硫氧化物以及煙霧、粉塵等污染物排放量逐年增加[3]，導(dǎo)致了大氣污染日益嚴重。目前，國內(nèi)的大氣污染以及污染防治的研究主要聚焦在北方地區(qū)以及南方發(fā)達地區(qū)，對西南山區(qū)研究較少。貴州望謨縣位于貴州省南部，毗鄰廣西省和云南省，海拔最高1718.1m，最低點海拔275m，對望謨縣的大氣環(huán)境污染及其污染防治分析探討有利于為區(qū)域性的大氣污染防治提供一定的理論參考。

1 6個參數(shù)變化情況分析

1.1 SO2濃度變化情況分析

在大氣中，二氧化硫會氧化成硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠，是環(huán)境酸化的重要前驅(qū)物[4-5]，主要產(chǎn)生于含硫化合物的燃燒及含硫礦石的冶煉。望謨縣2020～2021年變化情況如圖1所示，從圖中可以看出，望謨縣2021年和2020年SO2濃度值均低于國家二級標(biāo)準(zhǔn)限制(150 μg/m3)；從月份上分析，2021年全年12個月，SO2濃度數(shù)據(jù)較為平穩(wěn)，其中1月和3月濃度較高，筆者認為這主要因為該時節(jié)氣流較強，外在氣流對本地氣流造成擴散，以致SO2濃度較高。

圖1 SO2濃度變化趨勢圖

1.2 NO2濃度變化情況分析

望謨縣2020～2021年NO2濃度變化趨勢如圖2所示，兩年NO2濃度變化趨勢基本一致，整體出現(xiàn)先下降，后升高，接著再下降的趨勢，分別在2月、7或者8月出現(xiàn)最低值，在冬季和1月、3月數(shù)值均相對較高，冬季數(shù)值上升主要是由于溫度低，望謨縣城中的兩個監(jiān)測點位氣流較緩，秸稈燃燒頻率較高，在有限空間內(nèi)NO2濃度較高；3月空氣回暖，春耕開始，焚燒富含氮元素的秸稈現(xiàn)象較為常見，以致三月出現(xiàn)相應(yīng)的峰值。

圖2 NO2濃度變化趨勢

1.3 CO濃度變化情況分析

CO與血紅蛋白有巨大的親和力，可以使血漿中氧合血紅蛋白急劇下降，使血液運氧功能發(fā)生障礙，導(dǎo)致低氧血癥，引起組織缺氧，同時與血紅蛋白結(jié)合，形成碳氧血紅蛋白后不易解離，會加重組織缺氧，而且碳氧血紅蛋白對人體的臟器和組織細胞均有持久的毒性作用?？梢娍諝庵蠧O濃度過高較容易引起人體健康問題[6-7]。2020年及2021年CO濃度變化如圖3所示，從圖中可以看出，望謨縣的CO濃度均低于二級標(biāo)準(zhǔn)限制(4.0 mg/m3)。從總體數(shù)值變化情況來看，2021年Co濃度值比較2020年高。其主要來源于秸稈燃燒、汽車燃油燃燒的不充分、以及外來空氣交換擴散等渠道。近年來，汽車數(shù)量劇增，在望謨縣城內(nèi)，汽車尾氣排放量也較上一年增加。

圖3 CO濃度變化趨勢圖

1.4 PM10濃度變化情況分析

粒徑范圍在0.01 μm～100 μm之間的大氣顆粒物，統(tǒng)稱為總懸浮顆粒物。PM10和PM2.5分別指空氣動力學(xué)直徑小于或等于10 μm和2.5 μm的大氣顆粒物。PM10也稱為可吸人顆粒(inhalableparticles)，其主要來源于有機質(zhì)和無機質(zhì)構(gòu)成的復(fù)雜混合物[8]。望謨縣PM10主要來源有：(1)企業(yè)對排放污染物處理不徹底，產(chǎn)生PM10；(2)路面干燥引起的揚塵。望謨年平均氣溫為19℃，水分蒸發(fā)快，公路干燥。(3)外來氣流攜帶污染氣團。望謨地域奇特，與多省毗鄰，易受外界污染氣團影響。(4)秸稈焚燒。望謨縣經(jīng)濟結(jié)構(gòu)較為單一，主要以農(nóng)業(yè)種植經(jīng)濟為主。PM10濃度變化趨勢如圖4所示，從圖中可以看出PM10濃度春冬兩季較高，夏秋季較低，這主要由于春季人們清理耕地，產(chǎn)生粉塵，從而造成局部區(qū)域粉塵的累積；夏季秋季，望謨縣溫度較高，空氣流動快，不易造成粉塵的累積。

圖4 PM10濃度變化趨勢

1.5 PM2.5濃度變化情況分析

PM2.5指環(huán)境空氣中空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物。該顆粒物通常也稱細顆粒物，能較長時間懸浮于空氣中，其在空氣中含量濃度越高，就代表空氣污染越嚴重[9-11]。PM2.5來源較廣，火山爆發(fā)、發(fā)電、石油生產(chǎn)，以及生活烹調(diào)、路面揚塵、吸煙、機動車燃油燃燒等過程均會產(chǎn)生。

圖5 PM2.5濃度變化趨勢圖

其變化趨勢如圖5所示，從圖中可以看出，2020年與2021年變化趨勢基本一致，整體規(guī)律是春冬季濃度較高，夏秋季濃度較低。由于春冬季秸稈焚燒及秸稈還田等過程面臨粉塵的釋放，以致PM2.5濃度相對較高，PM10變化趨勢與PM2.5變化趨勢基本一致?？梢娡兛h該兩項指標(biāo)變化與本地耕種行為聯(lián)系較為密切。

1.6 O3濃度變化情況分析

本文涉及的臭氧主要指近地面空氣中的臭氧。其主要產(chǎn)生途徑有兩種：一種是環(huán)境空氣中自然產(chǎn)生(如雷電導(dǎo)致O3產(chǎn)生)或邊界層內(nèi)較高層O3的垂直輸送[12]；另一種是環(huán)境中二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、碳氫化合物(HC)、一氧化碳(CO)和揮發(fā)性有機物(VOCs)等一次污染物在陽光的作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)(在可見光或紫外線照射下，由物質(zhì)的分子吸收光子后所引發(fā)的反應(yīng))，生成臭氧[13]。2020年至2021年，O3濃度變化趨勢如圖6所示，從變化趨勢來看，在5月均出現(xiàn)相應(yīng)的峰值，這主要是由于春季氣流較為平穩(wěn)，春耕時節(jié)產(chǎn)生的氮氧化物產(chǎn)生累積效應(yīng)，在夏季紫外線強度達到一定程度，催化了相應(yīng)的合成反應(yīng)，以致該節(jié)點O3濃度較高；隨著溫度的繼續(xù)升高，紫外線強度增加，但是反應(yīng)物被消耗，同時夏季氣流增強，反應(yīng)物濃度降低，O3濃度下降。

圖6 O3濃度變化情況分析

2 結(jié)論

2.1 主要污染物變化趨勢

2020年與2021年，望謨縣均未出現(xiàn)污染天氣，空氣質(zhì)量優(yōu)良率均為100%，2020年空氣質(zhì)量為優(yōu)的天數(shù)為284天，占比77.6%，空氣質(zhì)量為良的天數(shù)為82天，占比22.4%；2021年望謨縣空氣質(zhì)量為優(yōu)的天數(shù)為285天，占比78.1%，空氣質(zhì)量為良的天數(shù)為80天，占比21.9%，較2020年有所上升。說明望謨縣的大氣污染治理取得了一定的成效。

從表1可以看出2020年至2021年，望謨縣整體綜合污染指數(shù)保持不變，主要污染物仍為O3，其污染負荷系數(shù)有所下降，降低率為4.73%；次要污染物均為PM10，2021年與上一年相比，其年均濃度值與污染負荷系數(shù)有所上升，上升率分別為2.94%和2.87%；同時PM2.5年平均濃度值與污染負荷指數(shù)也有所上升。

圖7 2020年與2021年空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)比較圖

表1 2020～2021年望謨縣城際區(qū)域環(huán)境空氣主要污染物污染指數(shù)表

2.2 治理建議分析

望謨縣毗鄰廣西，海拔較低，年均溫度較高，紫外線較強，該縣主要污染物為O3，因此，對于O3的治理仍具有一定的現(xiàn)實意義。但O3的治理涉及較多，需要系統(tǒng)地做好污染防治。具體治理措施有以下幾點：①做好噴漆、彩繪行業(yè)的深度治理，減少油墨噴漆行業(yè)揮發(fā)性有機物的無組織排放，控制O3生成過程中底物的濃度；②增加加油站油氣回收的建設(shè)力度，有效降低揮發(fā)油氣濃度；③加大秸稈焚燒的控制力度，強化秸稈資源化利用的引導(dǎo)，控制因秸稈焚燒產(chǎn)生的氮氧化物；④加大產(chǎn)研結(jié)合力度，對紫外線掩蔽劑進行深入研究，將紫外線掩蔽劑適當(dāng)引入大氣污染防治領(lǐng)域，有效降低區(qū)域紫外線強度，以期達到阻隔或者減緩紫外線的催化過程，建立相應(yīng)的實驗區(qū)，為低海拔地區(qū)O3污染防治做好模范帶頭作用；⑤加大引入新能源汽車力度，進一步加強揮發(fā)性有機物的控制。