阮靜雯
佛山市高明區環境保護監測站,廣東 佛山 528500
佛山市高明區環境空氣污染物變化分析
阮靜雯
佛山市高明區環境保護監測站,廣東 佛山 528500
根據佛山市高明區2007—2012年環境空氣監測數據資料,分析該區近6年來空氣污染物的變化趨勢和影響因素。結果表明,2007—2012年該區空氣污染呈現由單一型污染向復合型污染轉變,綜合污染指數總體上升,污染物以SO2、PM10為主。SO2、NO2濃度呈逐年增長,PM10則呈平穩狀態。三者污染濃度最高值均在每年第4季度出現。該區的SO2濃度主要受工業污染源影響;NO2也受工業影響顯著,與機動車數量呈正相關;PM10與煙粉塵排放量呈正相關,與降水量呈負相關。因此,改善該區環境空氣應著重從控制工業污染源、揚塵污染、機動車排氣污染3大方面開展工作。
二氧化硫;可吸入顆粒物;二氧化氮;污染物濃度;變化趨勢;影響因素;佛山
環境空氣質量是目前公眾密切關注的問題,與人們社會生活息息相關。隨著經濟的高速發展,環境所承受的壓力與日俱增。因此,根據佛山市高明區2007—2012年環境監測數據,確定近年的主要污染物,分析污染物的變化趨勢和影響因素,為改善該區環境空氣質量提供借鑒。
高明區環境空氣監測項目主要包括二氧化硫(SO2)、可吸入顆粒物(PM10)和二氧化氮(NO2)。根據《環境空氣質量標準》(GB 3095—1996)和環境功能區劃,執行二級標準濃度限值。監測數據主要來源于《佛山市高明區環境質量報告書》。2007—2012年,高明區的SO2、PM10、NO2均能達標。
評價方法中,單項污染指數(Pi)的計算公式為Pi=Ci/Si(式中Ci為污染物濃度,Si為污染物的標準限值);綜合污染指數(P)的計算公式為P=∑Pi;污染分擔率(Fi)計算公式為Fi=Pi/P。
采用綜合污染指數法進行評價,見表1。2007—2008年綜合污染指數呈上升趨勢,PM10是主要污染物;2009—2012年綜合污染指數呈平穩狀態,PM10、SO2的污染分擔率相近,均為主要污染物。NO2在污染貢獻的比例中有逐年增大趨勢。由此說明,該區環境空氣污染特征正由單因子污染向多因子污染轉變。

表1 高明區空氣污染物評價結果
3.1 污染物變化趨勢分析
3.1.1 年均值變化趨勢分析
對2007—2012年SO2、NO2、PM10的年均值做秩相關檢驗(表1)。結果顯示,2007—2012年SO2呈平穩上升,NO2呈顯著上升趨勢,PM10呈平穩狀態。
2007—2009年,SO2、NO2濃度都出現明顯上升,見圖1。主要原因是“十一五”期間,雖然減排工作有所加強,但通過建設鍋爐脫硫工程來實現工程減排的排放量相對有限,清潔能源供應不足,全面完成傳統企業的升級改造、關停轉移具有較大難度[1]。且佛山各區多家工廠企業逐漸遷址該區,在一定程度上增加了該區SO2、NO2的排放量。

圖1 SO2、NO2、PM10年度變化趨勢
2010—2012年,SO2、NO2濃度增長放緩。主要原因是該區加快淘汰落后產能企業,繼續加強企業的脫硫運行管理,2012年底前鍋爐總出力在0.7 MW以上的企業全部完成煙氣在線監控裝置的安裝,與環保部門聯網實行實時控制[2]。同時,2011年推出電動車;2012年7月開始實施黃標車逐步淘汰工作;并新增設機動車尾氣防治所,專門負責機動車污染監測工作,因此機動車尾氣污染得到一定的控制。
3.1.2 季度變化分析
采用SPSS 20.0軟件進行統計分析,計量資料以(均數±標準差)表示,組間采用獨立樣本t 檢驗,組內采用配對t 檢驗;計數資料采用χ2檢驗,以P<0.05為差異有統計學意義。
從2007—2012年不同季度污染物的濃度來看(圖2~圖4),PM10、NO2濃度呈現1、4季度高,2、3季度低的規律;SO2濃度季度變化規律不明顯;但3種污染物的最高值都在第4季度出現。主要原因為冬季是最容易形成逆溫層的季節[3?5],加上該區地處珠江三角洲腹地,區境西、南、北面環山,在很大程度上制約了大氣污染物的遷移和擴散,因此在第4季度往往出現污染物濃度最高值。

圖2 SO2季度變化趨勢

圖3 NO2季度變化趨勢

圖4 PM10季度變化趨勢
3.2 污染物的影響因素分析
3.2.1 SO2濃度的影響因素
2007—2012年工業總產值與SO2年均值的關系見圖5,兩者呈正相關。隨著工業總產值的增長,SO2年均值總體呈增長趨勢。主要原因是工業能耗大,近幾年間該區的工業燃料仍然以煤、重油為主,其含量硫較高,燃燒后會產生大量的SO2和煙塵[6],因此工業的發展直接影響著SO2的排放量。

圖5 工業總產值與SO2、NO2變化趨勢
3.2.2 NO2濃度的影響因素
由圖5可見,2007—2012年工業總產值與NO2年均值呈正相關。隨著工業總產值的增長,NO2年均值總體呈增長趨勢。主要原因是該區作為中國紡織產業基地,聚集多家大型紡織、染料企業,同時還有多家煉油、化肥、大型石油化工廠。氮氧化物均為以上4類工業的主要污染物,因此該區的工業發展對NO2的排放量有直接影響。
已有研究[6?8]發現,NO2的濃度除了受工業發展影響外,還受到機動車車流量等因素的影響。隨著近年機動車保有量的快速增長,車輛尾氣中含有的氮氧化物對城市大環境造成一定的污染。加上該區舊城區道路狹窄,在上下班車流高峰期塞車現象較普遍,因此也是導致大氣中氮氧化物濃度逐年升高的原因。
3.2.3 PM10濃度的影響因素
2008—2012年煙粉塵排放量與PM10年均值的關系見圖6,兩者呈正相關。PM10污染濃度隨煙粉塵排放量的增大而增大。
2010年廣州舉行亞運會,以“綠色亞運”為主題,在珠三角范圍(包括整個佛山市)加強工業污染源、道路移動源、水上交通源、揚塵源等污染源的治理和控制[9],此類措施對PM10污染控制有明顯作用,因此在一定程度上降低了當年PM10污染程度。
2011—2012年間,城區改造、房地產業的興起和道路、市政工程等建設,使建筑工地增多,且大多數工地未采取基本的防塵措施,建筑施工揚塵量增加,因此塵污染略有增加。

圖6 煙粉塵排放量與PM10變化趨勢圖
有研究表明,降水對空氣有凈化作用[10?11]。對2008—2012年PM10年均值和年降水量進行分析。由圖7可見,兩者呈負相關。近年來,降水量減少,經常出現干旱天氣,而降水對PM10有較強的濕清除能力,因此降水較多的年份,其PM10濃度會得到有效降低。

圖7 年降水量與PM10變化趨勢圖
2007—2012年該區空氣由單因子污染逐步轉變成多因子污染,期間以SO2、PM10污染為主。綜合污染指數總體呈上升趨勢,SO2濃度平穩增長,NO2濃度顯著增長,PM10濃度則維持平穩狀態。
3種污染物的濃度最高值均在第4季度出現,主要與該區地形氣候有關。
該區的 SO2濃度主要受工業污染源影響;NO2受工業影響顯著,與機動車數量呈正相關;PM10與煙粉塵的排放量呈正相關,與降水量呈負相關。
要改善該區環境空氣質量,一要控制工業污染源,強化重點行業減排和鍋爐污染整治,加強脫硫降氮設施管理,促進企業能源結構改造,降低SO2、NO2排放量;二要控制揚塵污染,特別是施工工地的揚塵監管,積極推進道路機械化清掃,加強道路的綠化建設,降低PM10排放量;三要控制機動車排氣污染,強化尾氣排放監管工作,完善冒黑煙車舉報、曝光制度和黃標車逐步淘汰工作,推進清潔能源汽車的發展,對現有的狹窄道路和車流量大的路段進行擴寬改造,完善綠色交通體系建設,鼓勵市民綠色出行,減少車輛擁堵,降低NO2排放量。
[1]李厚成.佛山市“十一五”規劃實施中期評估報告(2008)[EB/OL].(2009?03)[2013?05].http://www. foshan. gov. cn/zwgk/jhgh/fzgh/201206/t20120627_3704147.html
[2]佛山市“十二五”環境保護和生態建設規劃.佛府辦[2011]224號[EB/OL].(2011?12)[2013?05]. http://www.foshan.gov.cn/zwgk/jhgh/zdgh/201209/t20120903_3894975.html
[3]于群,楊華.廣州市近年空氣質量現狀及趨勢分析[J].中國環境監測,2010,26(4):74?77.
[4]王永賢,劉靜.銅陵市空氣污染特征及其變化趨勢分析[J].科技信息,2011(20):10 348?10 348.
[5]鄭曉紅.上海市環境空氣質量時間變化規律及其成因分析[J].干旱環境監測,2005,19(1):16?19.
[6]伍復勝,管東生.珠江三角洲灰霾污染物特征分析及對策[J].環境科學與技術,2011,34(4):115?119.
[7]王海燕,謝海燕,白雁斌.吐魯番市空氣質量變化趨勢分析及對策研究[J].科技成果管理與研究,2011(1):92?94.
[8]塔西買買提·阿布拉.博樂市空氣質量變化趨勢分析[J].干旱環境監測,2006,20(4):231?233.
[9]廣東省亞運會期間空氣質量保障措施方案.粵環發[2010]100號[EB/OL].(2010?02)[2013?05]. http://www.doc88.com/p?138439995817.html
[10]徐鋒.“十一五”烏魯木齊市PM10濃度變化趨勢及影響因素分析[J].內蒙古環境科學,2011(7):189?190.
[11]韓燕,徐虹,畢曉輝,等.降水對顆粒物的沖刷作用及其對雨水化學的影響[J].中國環境科學,2013,33(2):193?200.
Analysis of Change of Ambient Air Pollutants in Gaoming District of Foshan City
RUAN Jing?wen
Environmental Monitoring Station of Gaoming District in Foshan City,Foshan 528500,China
Based on air monitoring data during 2007—2012 in Gaoming district of Foshan city,the changing trend and influential factors of ambient air pollutants were studied.Results showed that the pollution characteristic was changed from single pollution to combined pollution,while SO2and PM10were the major pollutants.The comprehensive pollution index was in ascendant trend during these years.The concentration of SO2and NO2were both increased,while PM10was steady.The maximal value of these three pollutants all appeared in the fourth quarter.SO2and NO2were both related with industrial pollution source.The amount of vehicles radiated a positive correlation with NO2.PM10presented a positive correlation with the emission of soot and dust,while a negative correlation with rainfall.So a comprehensive control of industrial pollution source,dust pollution and vehicle exhaust emission was necessary to improve the air quality in this district.
SO2;PM10;NO2;pollutants concentration;changing trend;influential factor;Foshan
X823
A
1002?6002(2014)06?0089?04
2013?10?24;
2014?02?18
阮靜雯(1987?),女,廣東佛山人,碩士.