阜新市環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀及變化趨勢

王 亮

（阜新市環(huán)境監(jiān)測中心站，遼寧 阜新 123000）

引言

阜新市位于遼寧省的西北部。地理坐標(biāo)介于北緯41°41′-42°56′、東經(jīng)121°01′-122°56′之間。全境東西長170km，南北寬84km，總面積10355km2。北靠內(nèi)蒙古自治區(qū)的哲里木盟，西與朝陽市相連，南與錦州市為鄰，東與沈陽市接壤。

阜新市作為資源型城市，曾為國家經(jīng)濟發(fā)展作出重要貢獻，素有“煤電之城”之稱。隨著煤炭資源的逐漸枯竭，經(jīng)濟發(fā)展陷入困境。本世紀(jì)初，開始進行經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，并被列為國家首個資源枯竭型城市經(jīng)濟轉(zhuǎn)型試點市。2011年-2013年連續(xù)3年環(huán)境空氣質(zhì)量達標(biāo)率超過90%。

環(huán)境空氣質(zhì)量作為自然環(huán)境質(zhì)量的重要組成部分，分析其發(fā)展變化趨勢可為地區(qū)的污染控制提供重要依據(jù)。評價環(huán)境空氣質(zhì)量的方法通常采用空氣污染指數(shù)和綜合指數(shù)法，針對阜新市環(huán)境空氣現(xiàn)狀，采用以上兩種方法對阜新市2011年-2013年期間環(huán)境空氣質(zhì)量變化特征進行分析，研究該地區(qū)的主要大氣污染物變化特征，探討污染形成因素及發(fā)展趨勢，為今后防治大氣污染提供有價值的科學(xué)依據(jù)。

1 大氣污染現(xiàn)狀

1.1 環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀

2011 -2013年期間，阜新環(huán)境空氣質(zhì)量較以往有明顯改善，連續(xù)3年環(huán)境空氣質(zhì)量達標(biāo)率超過90%。SO2、NO2、PM10三項主要污染物年均值連續(xù)3年達國家《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-1996）中的二級標(biāo)準(zhǔn)。

2011-2013年阜新市SO2、NO2、PM10三項主要污染物質(zhì)量狀況見表1。

從表1 可以看出，2011-2013年期間阜新市市區(qū)環(huán)境空氣中SO2最大年均值為0.044 mg/m3；NO2最大年均值為0.039 mg/m3；PM10最大年均值為0.089 mg/m3，三項主要污染年均值均符合國家環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)。

表1 2011-2013年阜新市SO2、NO2、PM10質(zhì)量狀況 mg/m3

圖1 2011-2013年阜新市SO2、NO2、PM10質(zhì)量變化趨勢

1.2 環(huán)境質(zhì)量變化趨勢圖

2011-2013年阜新市SO2、NO2、PM10質(zhì)量變化趨勢見圖1。由圖1可看出，（1）PM10濃度年均值雖在2013年有所上升，但整體成下降趨勢，2012年P(guān)M10濃度值最低，與2011年相比下降了0.013 mg/m3，降幅14.6%。2011-2013年P(guān)M10日均值超標(biāo)率分別為4.9%、3.0%、5.8%，日均值超標(biāo)率均在6%以下。（2）SO2濃度年均值變化不明顯，均在較低濃度區(qū)間波動變化，距0.060 mg/m3國家二級標(biāo)準(zhǔn)相差較遠(yuǎn)。2011和2012年SO2日均值無超標(biāo)現(xiàn)象，2013年SO2日均值超標(biāo)率僅為0.5%。（3）NO2濃度年均值在2011-2013年期間呈下降趨勢，2013年NO2濃度比2011年下降了0.010 mg/m3，降幅25.6%。2011-2013年NO2日均值無超標(biāo)現(xiàn)象，2011-2013年NO2年均濃度均達國家空氣質(zhì)量一級標(biāo)準(zhǔn)。

2 季節(jié)變化特征

2.1 PM10季節(jié)變化特征

2011-2013年P(guān)M10濃度季節(jié)變化特征見圖2。

圖2 PM10濃度季節(jié)變化特征

圖3 SO2濃度季節(jié)變化特征

圖4 NO2濃度季節(jié)變化特征

表2 綜合指數(shù)分級

2011-2012年P(guān)M10濃度季均最高值均出現(xiàn)在春季，主要是由于受阜新地理位置影響，春秋大風(fēng)天氣較多，易造成城市二揚塵或浮塵天氣，導(dǎo)致PM10濃度值高于其他季節(jié)。2013年浮塵天氣減少，PM10濃度季均最高值出現(xiàn)在冬季。綜合來看，PM10濃度三年季均最低值出現(xiàn)在秋季。

2.2 SO2季節(jié)變化特征

2011-2013年SO2濃度季節(jié)變化特征見圖3。

2011-2013年，SO2濃度季均最高值均出現(xiàn)在冬季，季均最低值均出現(xiàn)在夏季，2012和2013年冬季季均值均超過SO2年標(biāo)準(zhǔn)限值，其余均達標(biāo)。2011-2013年期間冬季最高值為0.079mg/m3,是夏季的3.16倍，差距較大。

2.3 NO2季節(jié)變化特征

2011-2013年NO2濃度季節(jié)變化特征見圖4。

2011-2013年NO2濃度季均波動變化不大，最高值出現(xiàn)在2011年春季，季均值為0.047mg/m3,其他年份和季度NO2均值均達國家空氣質(zhì)量一級標(biāo)準(zhǔn)。2011-2013年NO2季均值最低值均出現(xiàn)在夏季。

3 環(huán)境空氣質(zhì)量評價

3.1 評價方法

采用環(huán)境空氣質(zhì)量污染指數(shù)（API）、污染負(fù)荷系數(shù)法和綜合指數(shù)法對環(huán)境空氣質(zhì)量進行評價。

（1）空氣污染指數(shù)（API）。 設(shè)I為某污染物的污染指數(shù)，C為該污染物的濃度。則：

式中：C大與C小：在API分級限值表（表1）中最貼近C值的兩個值，C大為大于C的限值，C小為小于C的限值。I大與I小：在API分級限值表（表1）中最貼近I值的兩個值，I大為大于I的值，I小為小于I的值。

各種污染物的污染分指數(shù)都計算出以后，取最大者為該區(qū)域或城市的空氣污染指數(shù)API，則該項污染物即為該區(qū)域或城市空氣中的首要污染物。API = max(I1,I2…Ii…In）

（2）污染負(fù)荷系數(shù)法。污染負(fù)荷系數(shù)計算公式：

式中： fi－i種污染物的負(fù)荷系數(shù)。

Pi－i種污染物的分指數(shù)。

Ci－i種污染物的全市或各采樣點的年日平均濃度（mg/m3）。

Si－i種污染物的標(biāo)準(zhǔn)濃度（mg/m3）。

n －參加統(tǒng)計的污染物項數(shù)。

根據(jù)fi值的大小確定阜新市環(huán)境空氣中的主要、次要污染物。

（3） 綜合指數(shù)法。計算公式：

人們宣誓的日子到了！沒有尋到公雞，決定拿老山羊來代替。小伙子們把山羊抬著，在桿上四腳倒掛下去，山羊不住哀叫。二里半可笑的悲哀的形色跟著山羊走來。他的跛腳仿佛是一步一步把地面踏陷。波浪狀的行走，愈走愈快！他的老婆瘋狂地想把他拖回去，然而不能做到，二里半惶惶地走了一路。山羊被抬過一個山腰的小曲道。山羊被升上院心鋪好紅布的方桌。

式中：I—環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)

Ci—i種污染物的年平均值（mg/m3）

Si—i種污染物的標(biāo)準(zhǔn)年均值（mg/m3）

K—污染因子總個數(shù)參與評價的污染因子為可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮。綜合指數(shù)分級表見表2。

3.2 評價結(jié)果

2011-2013年阜新市環(huán)境空氣質(zhì)量達標(biāo)天數(shù)依次為347天、355天、344天,3年平均達標(biāo)率為95.4%。2011-2013年阜新市環(huán)境空氣綜合指數(shù)依次為0.72、0.59、0.74，3年期間阜新市環(huán)境空氣綜合指數(shù)為0.73，屬于輕污染。與“十一五”期間86.9%的環(huán)境空氣質(zhì)量達標(biāo)率和0.96的環(huán)境空氣綜合指數(shù)相比，2011-2013年阜新市環(huán)境空氣質(zhì)量有了明顯改善，主要表現(xiàn)為：環(huán)境空氣質(zhì)量達標(biāo)上升8.5%，環(huán)境空氣綜合指數(shù)下降了0.23。

4 主要原因分析

（1）冬季由于民用和鍋爐采暖燃煤，排放大量的污染物，造成較高的PM10、SO2、NO2濃度。

（2）氣象因素也是造成冬季污染嚴(yán)重的主要原因，受地理位置影響，阜新地區(qū)冬季風(fēng)速較低，易出現(xiàn)逆溫或霧霾天氣，該氣象條件下不利于污染物的擴散。

（3）受地理位置影響，阜新地區(qū)北臨內(nèi)蒙古，春秋季節(jié)易出現(xiàn)沙塵天氣，同時，大風(fēng)天氣還會造成本地的二次揚塵，導(dǎo)致PM10濃度值明顯高于其他季節(jié)。

（4）阜新地區(qū)機動車保有量劇增，城市道路交通負(fù)荷重，機動車尾氣對環(huán)境空氣質(zhì)量的污染日趨嚴(yán)重，嚴(yán)重影響著城市環(huán)境空氣質(zhì)量。

結(jié)語

根據(jù)2011-2013年阜新市大氣污染特征及形成原因，應(yīng)從以下幾方面采取措施。

（1）改善燃料結(jié)構(gòu)，推廣使用液化氣、天然氣、低硫低灰優(yōu)質(zhì)煤等，發(fā)展集中供熱工程。

（2）市區(qū)內(nèi)10t/h以上供熱、生產(chǎn)鍋爐安裝脫硫、除塵實施，并保證實施的運行率，繼續(xù)拆除10t/h以下鍋爐，進一步擴大城市禁燃區(qū)范圍。

（3）嚴(yán)格執(zhí)行機動車尾氣環(huán)保檢測制度，積極推進淘汰“黃標(biāo)車”工作。

（4）加強對市內(nèi)施工工地、運輸車輛量的管理，施工工地必須灑水作業(yè)，運輸車輛必須有遮蓋，防治二次揚塵造成的環(huán)境污染。

[1]阜新市環(huán)境監(jiān)測中心站.《阜新市環(huán)境質(zhì)量報告書》（2011-2013年）.

[2]中國環(huán)境監(jiān)測總站.《城市環(huán)境空氣質(zhì)量日報技術(shù)規(guī)定》.