玉溪市中心城區大氣污染分析及防治對策探討

徐著榮

(紅塔區環境監測站，云南 玉溪 653100)

1 玉溪市中心城區自然環境概況

玉溪市位于云南省中部，市府所在地為紅塔區。地處東經 102°17'32″～ 102°41'37″，北緯 24°08'30″～24°32'18″。東與江川縣相連，東南與通?？h毗鄰，西南與峨山縣交界，北與晉寧縣接壤。中心城區處于紅塔區壩子中央，海拔1630m，境內四面環山。地形西北高，東南低，由北向南傾斜。紅塔區氣候屬中亞熱帶半濕潤冷冬高原季風氣候，冬無嚴寒，夏無酷暑，氣候宜人。一般夏秋季受暖濕氣流影響形成雨季，冬春季受暖濕氣流和冷氣流影響形成干季。一年中干濕季節較為分明，干季一般在11月至次年4月，雨季5月至10月。2010年平均氣溫17.4℃，極端最高溫度32.2℃，相對濕度66%，全年日照時數2370.5h，日照率54%，降雨量639.6mm。常年主導風向為西南風，平均風速1.6m/s。

2 中心城區大氣污染現狀

2.1 中心城區空氣質量等級

根據2010年玉溪市環境空氣質量日報的統計，市區全年監測365d，空氣污染指數API評價為:中心城區達Ⅰ級 (優)58d，達Ⅱ級 (良)301d，達Ⅲ級 (輕度污染)6d。首要污染物為可吸入顆粒物，其次為二氧化硫。

采用綜合污染指數法對玉溪市中心城區2006～2010年二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物3項指標進行年度評價［1］，結果如表1。

表1 玉溪市城區環境空氣污染物評價

監測數據統計計算表明玉溪市市區5a環境空氣質量均為二級 (良)，空氣質量較好，但綜合污染指數 (P)總體呈上升趨勢，說明空氣污染程度逐年加重。污染分擔率 (Fi)最高的是可吸入顆粒物，其次是二氧化硫，二氧化氮最次?？晌腩w粒物(PM10)是玉溪市市區環境空氣中的主要污染物。

干沉降量:中心城區全年平均干沉降量為5.70t/km2·mon，干沉降總量為68.375.70t/km2·a。

2.2 新國家標準下的環境空氣質量

最近環境保護部和國家質檢總局聯合發布了GB 3095－2012《環境空氣質量標準》，新標準強調以保護人體健康為首要目標，調整了環境空氣功能區分類方案，進一步擴大了人群保護范圍。調整了污染物項目及限值，增設了PM2.5平均濃度限值和臭氧8h平均濃度限值;收緊了PM10、NO2污染物的濃度限值。目標是與發展中國家空氣質量標準普遍采用的世衛組織第一階段目標值接軌。新標準分期實施，2013年，113個環境保護重點城市和國家環保模范城市;2015年，所有地級以上城市;2016年1月1日，全國實施新標準。

2.2.1 空氣質量收緊項目的情況

照新標準新要求，玉溪市市區空氣質量收緊項目的情況見圖1、圖2。由圖可見，可吸入顆粒物濃度已超新二級標準;二氧化氮上升向新二級國標靠近。

2.2.2 新增項目情況

(1)細顆粒物PM2.5

PM2.5是指大氣中直徑≤2.5μm的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質且在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，對人體健康和大氣環境質量的影響很大。玉溪市中心城區PM2.5目前的污染水平，采用PM2.5/PM10比值進行反推。關于PM2.5/PM10比值的研究報道很多［2］，參照表2采用PM2.5/PM10=0.66，得到玉溪市中心城區3個自動站點2010年PM2.5年均值，市監測站57μg/m3、大營街51μg/m3、東風水庫36μg/m3，全部超新二級國家標準。

(2)臭氧 (O3)和一氧化碳 (CO)

新國標增加一氧化碳和臭氧作為必報項目，是為了與國際上普遍的日報預報內容一致。臭氧為光化學煙霧污染的特征產物，產生根源為汽車尾氣和工業廢氣。根據國際、國內研究情況，玉溪市市區地理位置 (在60N(北緯) ～60S(南緯))、地形(大氣擴散條件較差的盆地)、氣象 (強日光、低風速和低濕度)以及汽車化工業化的快速發展等有利于產生光化學煙霧污染，從北京、上海、廣州、重慶等城市所發生的光化學煙霧污染情況看，玉溪市市區未來有潛在的風險。一氧化碳污染鮮有報道。

表2 PM2.5/PM10比值

3 玉溪市中心城區環境空氣質量變化趨勢

3.1 污染物年際變化

以空氣質量污染物二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物和干沉降量為研究對象。采用Spearman秩相關系數法進行趨勢定量分析［1］，污染物年際變化趨勢結果見表3。

分析結果表明:玉溪市市區二氧化氮顯著上升，干沉降量和可吸入顆粒物平穩偏上升，二氧化硫趨于穩定。

表3 玉溪市市區環境空氣污染物年際變化趨勢

3.2 污染物月季變化

中心城區2010年污染物月季變化見圖3、圖4。

可吸入顆粒物3月份濃度最高，6月、7月最低，1季度較其他季度高。二氧化硫1月濃度最高，6月、7月最低，1季度較其他季度高。二氧化氮1月濃度較高，6月、7月較低，1季度相對較高。干沉降量7月、8月較高，1季度較其他季度高。

4 大氣污染狀況分析

4.1 氣象條件是形成污染的重要原因

影響空氣質量的主要因素，一個是污染物的排放量，再一個就是氣象條件。諸多研究表明，氣象條件對污染物的擴散、稀釋和累積有一定的作用，在污染源一定的條件下，污染物濃度的大小主要取決于氣象條件。對于同樣的排放，氣象條件對空氣質量影響最大。中心城區2010年各大氣污染物濃度均是一季度較高，三季度降到最低點，四季度又回升。原因主要就是受氣候因素影響，冬季和春季，氣溫低、風高物燥、揚塵大，逆溫頻率高且逆溫層厚，空氣呈穩定狀，因此污染物濃度最高、污染嚴重;在夏季和秋季，氣壓低、氣溫高，逆溫頻率低、層薄、風大，有利于污染物擴散，加上降水多，空氣不斷受到凈化，污染物濃度低，污染小。降水對PM10的影響最直接，2010年降雨量與顆粒物濃度的相關性見圖5。降雨量增大，PM10降低，降雨量減少，PM10濃度上升，降雨量與PM10濃度的相關性非常明顯，影響非常大。

4.2 地理環境和城市工業布局相矛盾

市區地形由北向南傾斜，海拔高差達1112.1m;東北較高，西南較低，四面環山，中部為斷層陷落盆地，形成中心城區、研和兩個壩子。主導風向為西南風，迎面被壩區東北面的龍馬山(海拔2438.5m，壩區最高山)阻擋，致使空氣流不暢，市區空氣污染物難以很好擴散稀釋。盆地、山谷地區，屬易形成逆溫層地形。夜間冷空氣下沉，暖空氣上升，易出現逆溫，在逆溫層覆蓋下，煙塵難以擴散移出，易形成嚴重污染，所以市區早晚空氣污染重。

早期城市發展中沒有很好重視環保，缺乏科學規劃。中心城區工業企業數量多，生產工藝落后。尤其是高污染高能耗的水泥廠、鋼鐵廠，多分布在壩子四周的山麓。每當晴空少云的夜晚，壩子四周山體下坡風向壩子中心匯集，將污染物夾帶入壩子中心，是造成中心城區顆粒物濃度超標的地形因素。

中心城區上風向的研和鎮和距玉溪市區24.7km的峨山縣均以工業發展為主，重污染企業較多。這將對中心城區空氣質量構成很大的威脅，尤其是能長距離傳送的細小顆粒物污染物如:PM10、PM2.5等。

4.3 污染物排放是空氣污染的根本原因

影響空氣質量的主要原因就是污染物的排放量。污染物排放總量增加，空氣質量就惡化。污染物排放總量下降，空氣質量就好轉。

隨著玉溪市紅塔區城市化工業化機動車化的快速發展，至2010年末全區城鎮人口達285194人，城市化率由2000年的37.54%增加到2010年的57.60%。全市機動車輛數，由2000年的162753輛，增加到 2010年的 542864輛，增長了233.55%。全區規模以上工業企業的綜合能源消耗總量逐年遞增，綜合能源消耗總量由2006年的102.92萬t(標準煤)升至2010年的376.34萬t(標準煤)［3］。雖然市、區各級政府及企業大力控制污染和治理污染，但污染物總量增加太多，污染仍呈增長態勢，煙粉塵排放量由2006年的1841t升至2010年的2571t;全市氮氧化物排放量由2006年的17264.9t增加2010年的24089.6t;二氧化硫排放量略減，2006年 11754.2t，2010年10056.0t［4］。玉溪市市區環境空氣的 PM10、NO2等呈上升趨勢，SO2呈平穩狀態。

4.4 工業結構不合理

至2010年紅塔區占規模以上工業企業綜合能耗比重最大的四個行業仍為黑色金屬冶煉及壓延行業、非金屬礦物制品業、電力熱力的生產和供應業、煙草制品業，四個主要耗能行業綜合能耗占規模以上工業綜合能耗比重分別是89.88%、4.30%、1.51%、1.43%［5］。

工業結構不合理，高耗能的黑色金屬冶煉與壓延行業、非金屬礦物制品業在規模以上工業中比重大、發展速度過快，導致能源消耗速度過快，污染控制難度加大。

5 污染防治對策和防治措施

5.1 調整產業結構，合理項目布局

玉溪市中心城區所處的地理位置及區域氣候特點決定了其具有區域環境容量小、擴散能力弱的環境特征。為了保護中心城區環境空氣質量，紅塔區應通過調整產業結構，合理布局項目，避免在壩區里和城區的面山上以及上風向布置空氣污染型工業項目。按照循環經濟理念指導工業園區調整產業結構和工業布局，同時逐步關停搬遷壩區現有的環境空氣污染型建設項目。

5.2 重視顆粒物污染源控制

(1)依據2012年頒布實施的《玉溪市城市管理條例》規范各類市政建筑工地揚塵管理，實行封閉施工;城市執法部門要加大監管力度，堅決查處渣土運輸車輛超載、拋灑問題。

(2)加強污染企業的治理、監管及關停。2006～2010年，工業廢氣排放量相關系數為0.9［1］，呈顯著增長趨勢。在總環境容量不變的情況下，玉溪市應優先發展清潔、污染小的高新企業，同時加強污染企業的限期監管治理并提高其清潔生產審核驗收等級。對高能耗、高污染的企業逐年關停。

(3)開展顆粒物的防治和研究。近幾年來，PM10一直是紅塔區的首要污染物。污染的來源量多、來源廣。國家環保部和國家質檢總局聯合發布了《環境空氣質量標準》(GB3095－2012)，又收緊了PM10的濃度值，同時增設了PM2.5的檢測項目。因此開展與顆粒物的污染防治相關的研究意義重大。

5.3 加強機動車排氣監督管理

近年來，玉溪市機動車輛增長迅速，如今已成為人均擁有車輛數全國第二的城市。以NO2為代表的石油型污染，已成為市區大氣污染中的突出問題，并在迅速發展。

為此應積極加強機動車尾氣排放監管、治理，借鑒發達城市機動車管理經驗，盡快發布《玉溪市機動車排放污染防治管理辦法》，把機動車尾氣污染納入環保管理。

5.4 采取生態防治措施

充分利用綠色植物對城市空氣的凈化能力，盡可能增加城市綠地、林地面積，因地制宜選擇樹種和草種。加強城市園林綠化道路、綠化住宅，增加城市綠化面積和硬質覆蓋率，減少二次污染。同時，應做到內外結合，在城市周邊培育生態防護林，阻擋周邊地區污染物 (如PM2.5遠距離傳遞污染物)向城區擴散。

［1］玉溪市環境保護局．云南省玉溪市環境質量報告書［R］．2006－2010．

［2］黃鸝鳴，王格慧，王薈，等．南京市空氣中顆粒物 PM10、PM2.5污染水平 ［J］．中國環境科學，2002，22(4)．

［3］紅塔區統計局．紅塔區2006年統計公報 ［EB/OL］．紅塔區統計信息網，2010－7－1．

［4］玉溪市紅塔區環境保護局．玉溪市紅塔區環境質量狀況公報［R］．2010．

［5］金蘭春．紅塔區節能降耗情況淺析［DB/OL］．紅塔區統計信息網，2011－6－16(12)．