烏魯木齊市空氣污染成因及防治對策探討

摘要：分析了烏魯木齊市１９９９～２００９年間每年以及２００５～２００７年各月份空氣環境質量中主要污染物ＳＯ２、ＮＯ２、ＰＭ１０的監測結果；探討了造成該市空氣污染的自然條件、城市功能布局、能源結構、供熱點分布、移動源、監測和治理能力等因素，并從改善生態環境、優化工業布局、加強污染治理、調整能源結構、推進節能工作、防治機動車尾氣排放、提高監測能力及公眾意識等方面提出了污染防治的對策和建議。

關鍵詞：空氣環境質量；成因；防治對策；烏魯木齊市

中圖分類號：Ｘ５１文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０11）21－4378-03

Discussion on Causes and Control Stratage of Air Contaminationin Urumqi

ＬＩＡＯ Ｙｉｎ－ｎｉａｎ，ＳＵ Ｙｕ－ｈｏｎｇ，ＭＡＩＭＡＩＴＩ ＡＩｎｉｗａｎｅｒ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ＆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， Ｘｉｎｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｕｒｕｍｑｉ ８３００４６， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｙｅａｒｌｙ ｄｙｎａｍｉｃ ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｍａｉｎ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ＳＯ２， ＮＯ２ ａｎｄ ＰＭ１０ ｃｏｎｔｅｎｔ ｉｎ ｔｈｅ ｃｉｔｙ ｏｆ Ｕｒｕｍｑｉ ｆｒｏｍ １９９９ ｔｏ ２００９ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｔｈｅ ｍｏｎｔｈｌｙ ｃｈａｎｇｅ ｉｎ ２００５～２００７ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｉｔ ｗａｓ ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｎａｔｕｒａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ， ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ， ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｔ ｓｕｐｐｌｙ ｎｅｔｗｏｒｋ， ｍｏｖｉｎｇ ｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ａｌｌ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ａｉｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｉｎ Ｕｒｕｍｑｉ． Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ， ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｉｓ ｃｉｔｙ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ， ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｌａｙｏｕｔ， ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ， ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ， ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓ＇ ｅｘｈａｕｓｔ ａｎｄ ｈｅｉｇｈｔｅｎｉｎｇ ｐｕｂｌｉｃ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｗａｒｅｎｅｓｓ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ａｉｒ ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ； ｃａｕｓｅ； ｃｏｎｔｒｏｌ； Ｕｒｕｍｑｉ

烏魯木齊市位于歐亞大陸腹地，屬于典型的中溫帶大陸性干旱氣候，有氣候干燥、降水量少、晝夜溫差大、春秋兩季較短、冬夏兩季較長等特點。近年來，烏魯木齊市的環境質量逐漸惡化，空氣污染狀況非常嚴重，成為全國空氣環境污染最嚴重的城市之一，這對生活在該市的人群和生態造成了嚴重的影響，必須加以治理。本研究分析了烏魯木齊市１９９９～２００９年１１年間空氣中ＳＯ２、ＮＯ２、ＰＭ１０含量的變化，并對２００５～２００７年３年各月份的監測數據進行了分析，探討了該市空氣污染的成因，并提出了污染防治的對策和建議。

１烏魯木齊市空氣質量現狀

烏魯木齊市１９９９～２００９年的空氣環境質量監測結果見表１。自１９９８年烏魯木齊市開始實施“藍天工程”以來，ＳＯ２濃度的年均值呈逐年下降的趨勢，但在２００５年有反彈的現象，這可能與烏魯木齊市經濟發展較快，燃煤量增加相關。除了２００７年之外，ＳＯ２濃度的年均值都超過三級空氣質量標準，ＳＯ２為主要污染物之一。ＮＯ２的濃度在２００１～２００５年間基本持平，自２００６年開始上升。機動車尾氣排放是空氣中ＮＯ２的主要來源，ＮＯ２濃度的上升可能與烏魯木齊市機動車保有量持續上升、機動車尾氣污染日益嚴重有關。ＰＭ１０的濃度與ＳＯ２的變化趨勢相似，在１９９９～２００５年間下降，但在２００６年升高，隨后又降低，燃煤塵及機動車尾氣均是空氣中ＰＭ１０的重要來源。烏魯木齊市這１１年所監測的數據均超過二級空氣質量標準，２００１、２００２以及２００６年甚至超過了三級空氣質量標準，污染較嚴重。

表２是烏魯木齊市２００５～２００７年各月份空氣質量監測結果的平均值，從表中可以看出該市空氣質量存在著季節性差異。在采暖期（１１、１２、１、２、３月）ＳＯ２和ＰＭ１０的濃度遠高于非采暖期（５、６、７、８、９月），其中４月與１０月都是半個月為采暖期半個月為非采暖期，月濃度值介于采暖期和非采暖期月濃度值之間。可見采暖期燃煤供熱是導致高濃度ＳＯ２和ＰＭ１０的主要原因之一，冬季環境空氣污染為煤煙型空氣污染。ＮＯ２在全年各月份的濃度值變化不大，在采暖期濃度要略高于非采暖期，主要是因為冬季逆溫的頻發使得氮氧化物滯留而不能擴散。

２烏魯木齊市空氣污染成因分析

２．１自然條件限制

烏魯木齊市深居內陸，三面環山，阻礙了空氣污染物的稀釋擴散，削弱了空氣的自凈能力。受地形影響，烏魯木齊市全年輻射逆溫發生次數較多，除了遇到雨、雪、大風天氣，大氣層結構的穩定性被破壞，沒有逆溫層出現之外，其他時間均有逆溫層存在。尤其是冬季，近地層幾乎全被逆溫層覆蓋，逆溫頻率高達９０％以上，且持續時間長，逆溫強度大。頻頻發生的逆溫層使得冬季采暖排放的煙塵、ＳＯ２等各種污染物滯留在低空而不能擴散，污染物逐漸累積，造成嚴重的空氣污染［１］。此外，城市周邊荒山裸地多，植被稀少，綠化覆蓋率低，抵御自然界風沙揚塵的能力較弱，加劇了烏魯木齊市空氣環境狀況的惡化。

２．２城市功能區布局不合理

烏魯木齊市四周分布有八一鋼鐵集團、天山水泥股份公司、紅雁池發電有限公司、新疆煤炭化工廠、烏魯木齊石油化工廠、中泰化學股份公司等重工業和化工企業的廠區。市區處于這些企業包圍的中間低洼位置，布局極不利于空氣中污染物的擴散。由于城市化進程的加快，市區不斷擴大，居民區向外延伸，與郊區的工業區逐步相連，使得生活與工業區功能混雜，居住區環境質量降低。

２．３以煤炭為主的能源結構

烏魯木齊市目前的能源結構主要以煤炭為主，原煤消耗占７５％以上，天然氣等清潔能源所占的比例較低［２］。燃煤造成的大氣污染物是烏魯木齊市空氣污染的主要來源之一。烏魯木齊市經濟的高速增長主要建立在石油化工、煤炭、鋼鐵、電力等高能源消耗、高污染排放的工業基礎之上。

２．４供熱布點分散

目前，烏魯木齊市供暖是以燃煤區域集中供熱鍋爐房為主，熱電聯產及清潔能源供熱為輔。烏魯木齊市現有集中供熱企業４４家，熱電聯產供熱工程４個，大型燃煤區域供熱鍋爐房５５座，其余為分散供熱，共有分散小鍋爐３ ８９８臺。分散鍋爐容量小，燃燒方式落后，供熱效果較差，熱效率較低，能耗高，負荷調節手段低下［３］。而且小鍋爐基本無除塵脫硫設施，大大增加了冬季大氣污染的程度。

２．５移動污染源增加

隨著人民生活水平的不斷提高，烏魯木齊市機動車保有量也在不斷增加，自２００１年以來，烏魯木齊市機動車保有量以每年１６．７％的速度在增長。據測算，２００７年烏魯木齊市機動車污染物排放超過３２萬ｔ，冬季尾氣排放占空氣污染物排放總量的２０％左右，夏季尾氣排放占空氣污染物排放總量的６０％以上；機動車排放的氮氧化物所造成的空氣污染占氮氧化物污染的比例為４０．１％，機動車一氧化碳污染分擔率為９４．１％，碳氫化合物污染分擔率為８９．４％［４］。

２．６監測與治理能力有限

環境監測和監察能力不足，無法滿足環境管理的需要。目前烏魯木齊市環境管理任務繁重，環境監管能力不能滿足當前管理的需求。烏魯木齊市主要的產業生產工藝設備相對落后，企業普遍存在超標排放的現象。發電廠、石化行業、鋼鐵、水泥等重點污染企業的脫硫或除塵設施沒有完全安裝或設施落后，處理結果不能達到環保要求。

３污染防治對策和建議

３．１改善城市生態環境

加強城市及周邊綠化，合理規劃山地植樹造林，嚴格基建工地的管理，減少風沙和二次揚塵污染。合理調整周邊農牧業種植、養殖產業結構，退耕還草，保護濕地，涵養水源，擴大城市及周邊的水域面積和綠地森林面積［５］。

３．２優化工業布局，加強工業污染源治理

優化工業布局與產業結構，減少能源消耗和污染物排放。合理劃分城市功能區，嚴格執行環境準入，啟動中心城區污染企業搬遷或關停，在四個中心城區實現“禁煤區”，充分依靠科學技術，強化工業污染源治理。加快發電廠脫硫設施的建設，加強氮氧化物排放控制；重點控制石化行業硫的排放，開展其他氣態污染物的綜合防治；對鋼鐵行業進行煙氣脫硫，實施煙氣除塵改造；嚴格限制城區水泥行業的發展，搬遷或關閉不符合要求的企業。

３．３調整能源結構，發展使用潔凈能源

全面開發推廣利用清潔能源，充分利用烏魯木齊市氣源豐富的自然優勢，提高天然氣在能源消耗結構中所占的比重。積極推進新能源和可再生能源的開發利用，如風能、太陽能、生物能源等。逐漸將以煤炭為主的污染型能源消耗結構轉變為以天然氣、電力等優勢能源為主的清潔型消耗結構。

３．４降低冬季供熱能耗，推進建筑節能工作

大力發展熱電聯產，加大燃煤采暖鍋爐的拆并和改造力度，拆并和改造市區內分散的燃煤采暖鍋爐和城鄉結合部的立式燃煤小鍋爐。凡在全市統一規劃確定的集中供熱和熱電聯產熱力覆蓋范圍內的分散采暖鍋爐全部拆并或改用清潔能源；不在熱力覆蓋范圍內的分散燃煤鍋爐全部改用清潔能源；城鄉結合部立式燃煤小鍋爐通過限期治理，分批實施并網或改造。

加強城市能源問題和建筑節能的科學研究，大力發展建筑節能企業，提高建筑節能水平。建筑物保溫性能差而導致的高能耗、高排放和高污染問題，一直是影響烏魯木齊市冬季采暖期空氣質量的重要因素。在烏魯木齊市，未采用建筑節能設施的建筑物一個采暖期供熱能耗（標準煤）為３６ ｋｇ／ｍ２，而采取節能保溫措施的建筑物能耗僅為１６ ｋｇ／ｍ２，節能率高達５０％以上［６］。采用節能建筑可以減少城市供熱能源消耗，從而降低冬季采暖所需的能源消耗。

３．５防治機動車尾氣排放

由于機動車污染排放具有流動性、分散性，治理具有一定的難度，可從以下幾個方面著手：①建立汽車尾氣定期檢測制度，對尾氣排放超標的車輛進行限制；②建立健全汽車保養制度；③使用潔凈燃料，如用壓縮天然氣和液化氣代替汽油［５］；④優先發展公共交通。

３．６提高監測能力，提高公眾環保意識

大力推動環境監測和監管能力建設，在原有的基礎上增建多個空氣自動監測站點和多套污染源在線監測系統以及大氣邊界氣象觀測系統，對烏魯木齊空氣質量實行全天候２４ ｈ監控。充分利用先進的探空雷達、衛星遙感遙測技術，建立烏魯木齊市空氣質量遙測、遙感網絡，以便全面掌握大氣污染事件的發生、發展的時空分布規律，從而有效地進行污染控制和治理［７］。

全面開展環境保護宣傳工作，通過環保、新聞媒介、居民社區及執法部門的宣傳和執法活動，全面提高社會全員的環保意識，鼓勵居民以實際行動參與到保護環境、改善烏魯木齊市空氣質量的活動中。

４結語

對烏魯木齊市的空氣質量分析可知，該市的空氣質量較差，尤其是冬季，是典型的煤煙型空氣污染［８，９］。烏魯木齊市自１９９８年開始實施“藍天工程”，但步履維艱，空氣污染嚴重的狀況一直未能得到徹底解決。控制大氣污染，改善空氣環境，有利于促進烏魯木齊市經濟和社會各項事業持續協調發展。而大氣污染治理工程是一項綜合性的、復雜的系統工程，必須通過全社會的不懈努力才能改善空氣環境質量，為烏魯木齊市的經濟發展騰出環境空間，以最佳的狀態來迎接西部大開發及全國援疆建設帶來的機遇和挑戰。

參考文獻：

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［４］ 溫麗娜． 首府機動車尾氣污染防治勢在必行［Ｎ］． 新疆都市報，２００９－０２－２０（Ａ３）．

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