“十三五”期間寧夏石嘴山市環(huán)境空氣質(zhì)量探究*

王 惠，李建榮，姜文娟，楊寧安，馬映雪，彭曉云

(1.銀川市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，寧夏 銀川 750000； 2.寧夏理工學(xué)院理學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院，寧夏 石嘴山 753000； 3.石嘴山市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站，寧夏 石嘴山 753000)

寧夏石嘴山市位于寧夏回族自治區(qū)北部，面積約 5310 km2，全年日照充足，降水量少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，氣候干燥，風(fēng)大沙多，屬于典型的溫帶大陸性氣候，是干旱、半干旱地區(qū)[1-2]。

石嘴山市是典型的煤炭型工業(yè)城市，“十一五”時(shí)期因煤炭而興，也因煤炭而文明，“十二五”時(shí)期隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)需求，煤炭資源過度開采，促使石嘴山市推動(dòng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、老工業(yè)基地改造，控制高耗能、高排放行業(yè)產(chǎn)能，“十三五”時(shí)期在政府的大力推動(dòng)下，石嘴山市能源結(jié)構(gòu)調(diào)整進(jìn)展明顯，環(huán)境質(zhì)量也得到一定改善[3]?；凇笆濉逼陂g環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測以及環(huán)境統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析環(huán)境空氣質(zhì)量變化狀況及原因，為石嘴山市“十四五”時(shí)期大氣污染防治和環(huán)境質(zhì)量管理提供參考依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來源與評價(jià)方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)為“十三五”期間石嘴山市6個(gè)國家環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測站點(diǎn)的可吸入顆粒物(PM10)、細(xì)顆粒物(PM2.5)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3)日平均濃度值，來源寧夏回族自治區(qū)生態(tài)環(huán)境廳《2016-2020寧夏回族自治區(qū)生態(tài)環(huán)境廳質(zhì)量報(bào)告書》、寧夏生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)(https://sthjt.nx.gov.cn)、石嘴山市環(huán)境質(zhì)量報(bào)告、石嘴山市生態(tài)環(huán)境局網(wǎng)站環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)(http://sthj.shizuishan.gov.cn)[4-5]。

1.2 評價(jià)方法

環(huán)境空氣質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)按照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)執(zhí)行[6]，環(huán)境空氣質(zhì)量狀況描述采用《環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)技術(shù)規(guī)定(試行)》(HJ663-2012)[7]。一般采用Daniel趨勢檢驗(yàn)法(秩序相關(guān)系數(shù)rs)衡量環(huán)境污染變化趨勢[8]。

2 結(jié)果分析

2.1 環(huán)境空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)變化趨勢

“十三五”期間，石嘴山市環(huán)境空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)整體呈上升趨勢。2016—2019年環(huán)境空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)比例從76.8%上升到81.6%，重污染天數(shù)持續(xù)減少，表明全市空氣質(zhì)量持續(xù)得到改善?！笆濉逼陂g石嘴山市環(huán)境空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)統(tǒng)計(jì)表見表1。

表1 “十三五”期間石嘴山市環(huán)境空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)統(tǒng)計(jì)表

2.2 環(huán)境空氣主要污染物質(zhì)量濃度年度變化趨勢

“十三五”期間石嘴山市環(huán)境空氣各項(xiàng)污染物質(zhì)量濃度年度變化趨勢見圖1。

圖1 “十三五”期間石嘴山市環(huán)境空氣各項(xiàng)污染物質(zhì)量濃度年度變化趨勢

由圖1可知，石嘴山市環(huán)境空氣主要污染物質(zhì)量濃度總體呈下降趨勢。其中，SO2質(zhì)量濃度值下降幅度最大，年均質(zhì)量濃度值從 62 μg/m3逐年下降到 28 μg/m3，降幅為54.8%；NO2質(zhì)量濃度值基本保持在 29 μg/m3；CO質(zhì)量濃度值總體呈下降趨勢，最大值出現(xiàn)在2016年，為 2.2 mg/m3，最小值出現(xiàn)在2018年，為 1.5 mg/m3，連續(xù)五年年均值達(dá)到國家環(huán)境空氣質(zhì)量一級標(biāo)準(zhǔn)；O3質(zhì)量濃度值上下波動(dòng)，呈“M”型，年均質(zhì)量濃度值范圍為144～150 μg/m3，連續(xù)5年年均值達(dá)到國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)；PM2.5質(zhì)量濃度值先降后升，除2018—2019年外，年均值穩(wěn)定達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn)外，其余三年均超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)；PM10質(zhì)量濃度值從2016年最大值 90 μg/m3逐年下降到2020年 75 μg/m3，連續(xù)五年年均值超過國家二級標(biāo)準(zhǔn)(顆粒物年度變化趨勢分析數(shù)據(jù)均為實(shí)況扣除沙塵數(shù)據(jù))[4-5]。

“十三五”期間石嘴山市環(huán)境空氣綜合污染指數(shù)變化趨勢見圖2。由圖2可知，環(huán)境空氣綜合污染指數(shù)總體呈下降趨勢。采用Daniel趨勢檢驗(yàn)法(秩序相關(guān)系數(shù)rs)分析，秩序相關(guān)系數(shù)rs<0，呈現(xiàn)下降趨勢，但∣rs∣≤0.700，下降趨勢不顯著[4]。

圖2 “十三五”期間石嘴山市環(huán)境空氣綜合污染指數(shù)變化趨勢

2.3 環(huán)境空氣主要污染物質(zhì)量濃度月度變化趨勢

“十三五”期間，石嘴山市環(huán)境空氣SO2、PM10、NO2、PM2.5、CO質(zhì)量濃度月度值整體呈“U”型特點(diǎn)，即冬季高，夏季低，具體見圖3。自當(dāng)年10月開始升高，一直到次年4月開始下降；5月因大風(fēng)沙塵天氣影響，PM10和PM2.5質(zhì)量濃度值均出現(xiàn)升高現(xiàn)象；6—9月沙塵天氣影響減弱，PM10和PM2.5質(zhì)量濃度值呈全年最低態(tài)勢。O3質(zhì)量濃度月度值呈倒“U”型特點(diǎn)，即冬季低，夏季高，月均質(zhì)量濃度值最高出現(xiàn)在7月，為 138 μg/m3。(顆粒物月度變化趨勢分析數(shù)據(jù)均為實(shí)況未扣除沙塵數(shù)據(jù))。

圖3 “十三五”期間石嘴山市環(huán)境空氣主要污染物質(zhì)量濃度月度變化趨勢

2.4 廢氣主要污染物排放量變化趨勢

“十三五”期間，石嘴山市廢氣主要污染物排放量年度變化趨勢見圖4。由圖4可知，SO2排放量呈逐年下降趨勢，2020年比2016年下降了2.91萬噸，降幅為47.7%。氮氧化物和顆粒物排放量在2016—2019年呈逐年下降趨勢，降幅分別為42.8%和46.4%，2020年出現(xiàn)上升現(xiàn)象，同比上升41.6%和12.4%。

圖4 “十三五”期間石嘴山市廢氣主要污染物排放量年度變化趨勢

3 原因分析

1) 污染防治取得成效。“十三五”期間，石嘴山市圍繞自治區(qū)、市級年度大氣污染防治重點(diǎn)工作對高耗能、高排放的重點(diǎn)企業(yè)實(shí)施駐廠監(jiān)管，制定企業(yè)錯(cuò)峰生產(chǎn)方案，嚴(yán)格落實(shí)錯(cuò)峰生產(chǎn)調(diào)控措施，最大限度減輕了環(huán)境污染。

2) 顆粒物防治壓力較大。“十三五”期間，污染物排放總量整體較大，2020年細(xì)顆粒物不降反升，除不利氣象因素影響外，本地工業(yè)污染源貢獻(xiàn)較大，即2020年工業(yè)源顆粒物排放量占全市顆粒物排放總量的96.0%。

3)臭氧污染形勢嚴(yán)峻?！笆濉逼陂g臭氧污染物濃度值呈波動(dòng)性趨勢。其中，2019年以臭氧為首要污染物的污染天數(shù)占比為34.3%，且出現(xiàn)時(shí)間提前。 2020年，全市工業(yè)源VOCs排放量占全市VOCs排放總量的68.7%。此外，部分汽修行業(yè)噴烤漆工藝未采取有效治理，加油站、餐飲油煙、VOCs物料露天放置，揮發(fā)性有機(jī)物排放監(jiān)管不到位等，都是造成臭氧污染物濃度居高不下的原因。

4 建議

1)加大工業(yè)企業(yè)污染防治。工業(yè)廢氣污染物排放量占大氣污染物排放總量的絕大多數(shù)，是減排的重點(diǎn)，需要通過改善產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，降低高能耗、高污染企業(yè)所占比例，提高各行業(yè)企業(yè)廢氣污染治理水平，最大限度地降低其排放強(qiáng)度和總量。此外，需要安裝配套廢氣治理設(shè)施，推薦企業(yè)使用清潔原輔材料，改進(jìn)現(xiàn)有落后的生產(chǎn)工藝，減少廢氣污染物的排放，從源頭進(jìn)行控制。

2)積極應(yīng)對重污染天氣。根據(jù)氣象條件預(yù)判環(huán)境質(zhì)量狀況變化趨勢，按照“提前一天，提高一級”的管控要求，提前落實(shí)各項(xiàng)管控措施，尤其是火電(含自備電廠)、鋼鐵、水泥、焦化、玻璃、燒結(jié)、球團(tuán)及制磚等重點(diǎn)排污企業(yè)要采取降低生產(chǎn)負(fù)荷，降低排放濃度，暫停出焦，暫停新坯進(jìn)窯，精細(xì)化管控堆場揚(yáng)塵污染等應(yīng)急管控措施，最大程度地減少不利氣象條件下工業(yè)源污染“貢獻(xiàn)”。

3)提高VOCs監(jiān)管力度。石化、煉焦等企業(yè)裝置運(yùn)行過程中，設(shè)備、管閥件等密封部位易發(fā)生泄漏和揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)的逸散，企業(yè)應(yīng)加大對設(shè)備、管閥件泄漏檢測與維修頻次，消除泄漏隱患，控制VOCs無組織排放。環(huán)境執(zhí)法部門加大對VOCs排放企業(yè)監(jiān)管力度，對未實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放的企業(yè)，依法實(shí)施限產(chǎn)或停產(chǎn)整治。對加油站回收裝置運(yùn)行情況也要定期開展專項(xiàng)檢測工作，抽檢加油站油氣回收系統(tǒng)的密閉性、確保加油站油氣回收裝置正常使用。

4)強(qiáng)化煤質(zhì)管控力度。進(jìn)入冬季采暖期前，提前對建成區(qū)內(nèi)用煤單位已儲(chǔ)備的煤炭進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)備煤炭不合格要依法進(jìn)行查處，同時(shí)對用煤單位煤質(zhì)、煙塵排放進(jìn)行監(jiān)測，確保煙塵污染物達(dá)標(biāo)排放。極力遏制散煤燃燒現(xiàn)象，加大查處和巡查頻次，嚴(yán)禁使用劣質(zhì)煤炭，持續(xù)推進(jìn)清潔煤置換工作。