蚌埠市區可吸入顆粒物污染特征研究

李琨

（安徽省蚌埠市環境監測站，安徽 蚌 埠233040）

1 引言

可吸入顆粒物（PM10）是指懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑小于10μm的顆粒物。由于PM10是大氣顆粒物中對人體健康威脅較大的一類，同時還大量吸收可見光使大氣能見度降低，對氣溫和酸雨都有著一定的影響。我國大部分城市的首要污染物為PM10，其來源包括化石燃料燃燒、工農業生產活動等人為過程和地表揚塵等天然過程以及二次氣溶膠粒子等非均相化學反應過程等。PM10粒徑小，易進入呼吸道，攜帶有害物質品種繁多，對人體危害大于單一污染物。我國PM10年均值二級標準（GB3095～1996）為 0．10mg／m3，日 均 值 為0．15mg／m3。

蚌埠市是安徽省重要的綜合性工業基地，地處皖北、淮河中游、京滬和淮南鐵路交匯點，所轄4區3縣總面積5 950．72hm2，其中市區總面積610．55hm2，城市人口92萬人。蚌埠市環境監測站從2002年開始對市區環境空氣自動監測工作，建有空氣自動監測站3個，即工人療養院（清潔對照點）、百貨大樓（商住混合區）、二水廠（工業區），儀器選用安徽藍盾光電子股份有限公司“長光程（DOAS）空氣質量自動監測系統”，24h連續監測濃度值，監測項目有PM10、SO2、NO2。從2006年到2010年的監測數據初步分析，PM10為蚌埠市市區環境空氣的首要污染物，所以在這里主要研究PM10污染特征及變化規律。

2 蚌埠市區PM10變化特征

蚌埠市燃料結構以煤炭為主，市區空氣污染呈現明顯的煤煙型污染特征。對蚌埠市2006～2010年的PM10污染情況進行了統計分析，發現在不同年份、不同季節的PM10濃度都有不同的變化趨勢。

2．1 PM10年際變化特征

2006～2010年度蚌埠市區PM10監測及環境空氣質量優良天數統計分析，詳見表1、2及圖1、2。

表1 2006～2010年PM10年度監測結果統計 mg／m3

表2 2006～2010年空氣質量級別統計

圖1 2006～2010年蚌埠市區PM10質量濃度變化曲線

圖2 2006～2010年蚌埠市區環境空氣質量優良天數

由表1、圖1可知，每年PM10變化幅度不大，呈現波動式減少。PM10年均值都低于二級標準（GB3095～1996）0．10mg／m3。2010年 PM10濃度有上升的趨勢，2010年為蚌埠市城市大建設啟動之年，市政基建等所產生的揚塵、塵土是市區環境空氣質量中PM10濃度上升的主要原因。

由表2、圖2可知，2006～2010年蚌埠市環境空氣質量監測1 826d，其中空氣質量級別達到良的天數有1 802d，占有效監測天數的98．7%。輕微污染和輕度污染的天數，只占有效監測天數的1．3%，中度污染、中度重污染、重度污染沒有出現過。蚌埠市區環境空氣質量優良率均在95%以上。

2．2 PM10季節變化特征

2006～2010年度蚌埠市區PM10季度監測結果統計分析，見表3及圖3、4。

表3 2006～2010年PM10季度監測結果統計 mg／m3

圖3 2006～2010年蚌埠市區PM10季度質量濃度變化曲線

圖4 2006～2010年蚌埠市區

由表3、圖4可知，2006～2010年期間的季節變化都表明春冬季質量濃度較高，夏秋季質量濃度較低；根據監測數據，每年的1月和12月PM10濃度最高，這是因為這段時期風速較小、逆溫發生頻率高、強度大，受這些不利于擴散的氣象條件影響；期間降水相對較少，對空氣的凈化作用不明顯；冬季是采暖、供熱高峰期，除高新區、禹會區部分地區采用集中供熱外，城區大部無集中供熱，工業及采暖鍋爐大量排放所形成的煤煙型污染在這段時期內顯現較為集中。

2．3 PM10空間變化特征

2006～2010年度蚌埠市區PM10各監測點結果統計分析，詳見表4及圖5。

表4 2006～2010年PM10各測點監測結果統計mg／m3

圖5 蚌埠市區PM10各測點質量濃度變化曲線

由表4、圖5可知，除百貨大樓測點2007年年均值外，其余各測點、各年度均值都符合二級標準（0．10mg／m3）的要求。但是沒有呈現出二水廠（工業區）＞百貨大樓（商住混合區）＞工人療養院（清潔對照點）的規律。這說明近幾年隨著蚌埠市城區建設的加快，建成區面積不斷擴大，大學園區、新城區、高新技術開發區及河北工業區等逐步形成規模，工人療養院作為清潔對照點及二水廠作為工業區的代表性需要進一步論證，并且應以蚌埠市區多年環境空氣質量狀況及變化趨勢、產業和能源結構特點、人口分布情況、地形和氣象條件等因素為依據考慮增加環境空氣自動監測點位，這樣才能客觀反映蚌埠市區環境空氣污染對區域內生活環境的影響。

3 PM10污染成因分析

3．1 氣象因素

氣象條件對污染物的擴散、稀釋和累積有一定的作用，在污染源一定條件下，污染物濃度的大小主要取決于氣象條件。蚌埠市區夏秋季節PM10濃度處于低谷，主要是因為夏秋季節氣溫高使得大氣邊界層高度相對較高，平均風速較大，有利于污染物擴散，且對流性天氣及降水相對較多，對空氣的凈化作用明顯。春冬季節PM10濃度偏高，主要由于降水較少，空氣中PM10不易被清除，城市大氣容易形成逆溫層，靜風、逆溫天氣出現率較高，不利于污染物擴散。

3．2 污染源因素

污染物的排放是導致PM10污染的根本原因。對于城市來說，一些污染源是固定的，如工業廢氣排放和機動車尾氣排放等，這在污染物濃度監測中就可以表現出來。在地面風速較小，這種污染源就會起到明顯的作用。根據蚌埠市環境保護局統計數據表明，2006～2010年蚌埠市煙塵和工業粉塵排放量逐年減少。2006年煙塵排放量約12 553t，到2010年煙塵排放量約9 960t；2006年工業粉塵排放量約3 176t，到2010年工業粉塵排放量約2 188t。PM10濃度變化趨勢與煙塵、粉塵的排放量變化趨勢一致，說明近年來蚌埠市大氣污染治理措施取得了一定得成效。值得注意的是，2010年PM10年均值濃度為0．080mg／m3，較上年增加0．015mg／m3，分析原因可能有二：一是2010年作為蚌埠市城市大建設啟動之年，市政基建等所產生的揚塵、塵土是PM10濃度上升的主要原因；二是蚌埠市機動車輛總數2009年約6．7萬輛，到2010年機動車輛總數突增至約11萬輛，機動車排放尾氣塵也是PM10濃度有上升原因之一。

4 PM10污染治理措施

4．1 揚塵污染治理措施

揚塵是PM10的一個重要來源，控制揚塵是防治PM10污染的關鍵。由于揚塵是混合塵源類，建筑施工工地、道路、敞開的料堆和裸露地面是城市揚塵的主要來源。防治揚塵污染，可采取多方面的措施。采取有效措施，控制交通揚塵，市區主要道路實行機械灑水清掃作業，增加道路清掃次數等；加強建筑工地揚塵的管理，如建筑工地實行標準圍擋作業及硬地坪施工，砂石、料場要采取遮蓋或灑水等措施減少揚塵，垃圾、土渣要及時清運等；加強堆場的揚塵管理，規范城區煤場、堆料場、灰場等場所的管理，采取灑水、圍擋等措施減少揚塵產生量；消除城區內部裸露地面，加大綠化工作，減少城區內的二次揚塵。

4．2 煤煙塵防治措施

大氣中煤煙塵污染主要由煤燃燒所排放的煙塵及燃燒后煤灰粉塵所致。因此，應從以下幾個方面采取有效措施。大力發展清潔能源，逐步實行以氣代煤；加快城區燃煤爐、灶改用清潔能源，減少燃煤量和煙塵的排放量；推進和鼓勵集中供熱，選用低硫分和低灰分的優質煤，嚴禁高硫分、高灰分的煤炭進市；對燃煤鍋爐實施改造，采用先進技術和有效的除塵設備。

4．3 土壤風沙塵的防治措施

土壤風沙塵的天然來源主要是裸露的地表，但在不利的氣候條件下，易形成所謂的二次揚塵。提高城市綠化覆蓋率，在老城區、新城區、工業區周圍擴大園林綠化面積；在城市周邊建設人工防護林帶，以減少周邊城市及北方沙塵暴對蚌埠市市區環境的影響。

4．4 機動車尾氣塵防治措施

近幾年來，蚌埠市機動車逐年增加，至2010年機動車輛總數約11萬輛。機動車產生的尾氣塵是城區PM10的主要來源之一。因此，建議應建立和健全防止機動車尾氣管理體系和約束機制。有效地調控機動車增長的數量，以機動車的增加與全市人口和道路的發展相適應。繼續加快高質量道路的建設，改善道路路面狀況。還應加強機動車尾氣排放檢測，不合格者應治理達標。

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