天津市大氣環境質量變化分析及對策研究

鄭 媛

（天津市環境影響評價中心 天津 300191）

從產業革命開始，由于人類將大量的污染物排放到大氣層中，致使大氣質量嚴重下降，對人類本身及全球生態環境都產生了惡劣的影響。如英國倫敦煙霧、美國洛杉磯光化學煙霧、日本“四日病”等事件[1]。我國是一個發展中國家，近年來隨著城市化進程的加快和經濟的飛速發展，城市大氣污染已成為制約發展的一大挑戰，也是全國上下高度關注的一個問題。如何防治城市大氣污染，減少大氣污染對城市發展的制約，是當今城市環境保護亟待解決且緊迫的問題。

天津地處北溫帶，位于中緯度亞歐大陸東岸，主要受季風環流支配，屬溫帶季風性氣候，四季分明。天津也是我國第三大城市，是北方最大的沿海開放城市，也是近代工業的發源地。

2013年，天津市制定了《美麗天津建設綱要》，啟動實施“美麗天津·一號工程”建設，從解決影響群眾生活質量的突出環境問題入手，實施清新空氣等舉措，全市空氣質量達標天數為145天，但與2012年的305天相比下降了110%，大氣環境形勢嚴峻。

1 天津市大氣環境現狀

1.1 主要污染物均值

圖1 2004-2013 年天津及全國大氣主要污染物（均值）情況

從2004-2013年的10年天津市主要污染物變化來看，總體城市空氣質量保持良好。其中，2013年全市環境質量主要指標保持基本穩定，空氣質量達標天數為145天，占全年的40%。全市SO2年平均濃度為0.059mg/m3，低于年平均濃度標準（0.060mg/m3）；NO2年平均濃度為0.054mg/m3，超過年平均濃度標準（0.040 mg/m3）0.4倍；PM10年平均濃度為0.150mg/m3，超過年均濃度標準（0.070mg/m3）1.1倍；PM2.5年平均濃度為0.096mg/m3，超過年平均標準（0.035mg/m3）1.7倍。全市大氣降水年平均pH值為5.90，酸雨頻率為4.8%。全市SO2、NO2多年變化呈現明顯下降趨勢，近兩年出現小幅回升，PM10多年變化呈現顯著下降趨勢，但2013年明顯上升。

與10年前的2004年相比，NO2濃度和PM10均明顯上升了，NO2濃度由2004年的0.052mg/m3上升到了2013年的0.059 mg/m3，上升了13.46%；PM10濃度由2004年的0.111mg/m3上升到了2013年的0.150mg/m3，上升了35.14%；SO2則出現了大幅下降，由2004年的0.073mg/m3下降到了2013年的0.054mg/m3，下降了26.03%。而且天津市大氣污染物種的SO2、NO2、PM10濃度始終高于全國重點區域的平均水平，大氣環境現狀不容樂觀。

1.2 二氧化硫排放量

圖2 2004-2013 年天津市二氧化硫排放量

從2004-2013年的10年天津市SO2排放量變化來看，除了2005年較上一年度答大幅上升外，其余年份都呈現出下降態勢。由2004年的22.75萬t的年排放量下降到了2013年的21.68萬噸，下降了4.7%。

1.3 環境空氣質量空間分布

2013年全市環境空氣質量無顯著空間差異。位于北部山區和東南部沿海地區的PM2.5濃度略低于其他區域，PM2.5在西南部和東北區域污染較重，SO2在中心城區和東北地區污染狀況略重于其他區域，NO2在西部區域污染狀況略重于其他區域。

1.4 各區縣空氣環境質量情況

2013年各區縣環境空氣中PM2.5年平均濃度范圍在0.087-0.107mg/m3，均未達到國家標準；SO2年平均濃度范圍在0.040-0.070mg/m3，南開區、東麗區、紅橋區、河西區、和平區、寧河縣、河東區未達到國家標準，其余區縣均達到國家標準；NO2年平均濃度范圍在0.035-0.061mg/m3，除薊縣外，其他區縣均未達到國家標準；PM10年平均濃度范圍在0.138-0.171mg/m3，各區縣均未達到國家標準。

2 大氣主要污染物危害及防治對策

2.1 二氧化硫（SO2）

2.1.1SO2來源及危害

SO2是當前人類面臨的主要大氣污染物之一，也是反映大氣環境狀況的主要檢測物之一。根據其來源來看，其污染源主要來自天然污染和人為污染（見表1）。其中，天然污染源由于在環境中產生的量較少，容易被稀釋和凈化而對環境危害不大；真正對大氣環境構成威脅的恰恰是人為的污染源，主要是因為這一類污染源產生的相對集中、濃度高、量大。SO2達到一定濃度時會對人類健康、建筑物以及生態環境造成一定危害。其中，對于人類健康的危害主要表現在引起各種呼吸器官疾病；對建筑物的損害主要表現在SO2容易導致酸雨的發生，腐蝕建筑物。

表1 SO2 天然污染源和人為污染源特點比較[2]

2.1.2 SO2防治

SO2污染源來源較為復雜，因此，防治SO2污染的舉措不能單從排放處入手，而應采取多方聯動：天津是工業大市，也是能源消耗型城市，因此首先應該做好城市能源結構調整，加強新型清潔型能源使用比例，減少煤炭等資源消耗；其次是加大宣傳，加強基礎設施建設，嚴控城市居民生活中二氧化硫排放量，大力推廣市民積極使用燃氣、電等清潔能源；再次是加快淘汰更新轄區內工業企業中容易產生SO2污染的生產設備和工藝，加強生產過程中硫的回收率；第四是進一步完善全市熱力網建設，采取集中供熱措施；第五是政府要制定出臺相關的鼓勵政策，做好引導。

2.2 氮氧化物（NOX）

2.2.1 NOX來源及危害

大氣污染過程中產生的氮氧化合物主要來自工業污染、生活污染、交通污染三個方面[3]。其中，工業污染主要是由于一些工業企業（如石油化工企業）在燃燒化石燃料過程中排放的氣體或者鍋爐、窯爐排放的廢物中含有大量的氮氧化物；生活污染則主要是城鎮居民以及服務性行業在取暖、沐浴等過程中燃燒的礦物質燃料向大氣排放的各種氮氧化物；交通污染則主要來自汽車、輪船以及飛機的尾氣。氮氧化物對人類危害最大的當屬一氧化碳和二氧化碳。可以對人體造成病變，影響生物生長；此外，大氣中的氮氧化物與碳氫化合物在陽光照射下會發生光化學反應，生成O3、高活性自由基以及醛酮等污染物，形成光化學煙霧，這種煙霧對人類危害甚大，可以隨著氣流連綿漂移數百公里，對此區域中的生物會造成較大破壞。

2.2.2 NOX防治

大氣中的氮氧化物的防治同樣也是一個復雜而系統性的工程，需要各個部門和機構協同起來才能實現有效的管控和治理。將城市的發展規劃與全市的工業發展布局乃至產業結構等充分考慮進來，形成防治合力才能取得實效。根據氮氧化物產生的原因來進行的防治。首先是對天津市內的一些大型化工廠、煉油廠等潛在氮氧化物產生量較大的企業進行更加嚴格的管理，必要的時候要搬離市區，要求企業加大資金投入和科技投入，對現有落后技術和產能進行改進，加大煙氣凈化技術推廣力度；其次是加快舊車淘汰步伐，加裝防污染物排放設備。截止2013年底，天津市機動車保有量超過了240萬輛，除了提高燃料標準，大力推廣燃氣機車的普及率，以無鉛汽油以替代有鉛汽油等之外，還需要大力發展公共交通，加快黃標車淘汰力度，鼓勵市民綠色出行；再次是設計科學的燃燒反應器，改進現有燃燒設備；最后是加大氮氧化物排放的監管力度等等。

2.3 可吸入顆粒物（PM10）

2.3.1 PM10來源及危害

近年來，我國大氣污染日益嚴重，可吸入顆粒物已成為京津冀等城市上空的主要污染物之一。就其污染源來說，大體可以分為天然來源和人為來源。其中天然來源主要有地面揚塵、森林火災灰、沙塵暴等等；而人為來源則主要表現在生產、建筑和運輸過程中產生的如煤煙塵、飛灰、建筑塵以及冶煉塵以及汽車尾氣排放的鹵化鉛凝聚形成的顆粒物等等。大氣顆粒物對環境的危害極大，輕者污染建筑物表面，影響市容市貌，重者對能見度、溫度都有影響；而且可吸入顆粒物濃度增加還會與疾病的發病率、死亡率密切相關，尤其是呼吸系統疾病及心肺疾病[4]。

2.3.2 PM10防治

多年來天津市可吸入顆粒物濃度一直呈現下降態勢，但2013年有了較大幅度的上升，這不得不引起重視。縱觀可吸入顆粒物來源來看，呈現出多污染源疊加的復合型污染特征。一是揚塵源，如土壤風沙塵、建筑物水泥塵、道路揚塵等等；二是煤煙塵，我國煤煙塵對PM10的年均貢獻在15%-30%，中小城市的貢獻尤為突出，煤煙塵污染呈現明顯的冬高夏低的季節變化，采暖期和非采暖期煤煙塵占PM10的比例分別為5%-30%和20%-45%[5]。為此，天津市應該加大能源結構調整力度，加快對市區內重點污染企業先進生產工藝的更新換代步伐，重點要求各建筑施工企業做好防塵降塵舉措，改善施工環境，推行綠色施工，加大道路灑水面積和頻次，減少道路交通揚塵。增加城市內的公共綠化面積。

[1]於壇春,許寧,陳遜.等.近年城市大氣環境污染成因及控制途徑概論[J]中國衛生工程學，2006,5（3）：180-183.

[2]熊云威.我國SO2污染危害及其治理技術的進展[J]礦業安全與環保,2000,27(增刊):37-40.

[3]楊宗鑫,王兵,林孟雄.等.大氣污染過程中氮氧化合物對大氣的危害及防治[J]內蒙古石油化工，2008（21）：24-26.

[4]董雪玲.大氣可吸入顆粒物對環境和人體健康的危害[J]資源·產業，2004,6（5）：50-53.

[5]胡敏,唐倩,彭劍飛.等.我國大氣顆粒物來源及特征分析[J]環境與可持續發展，2011(5):15-19.