遂寧市大氣污染現(xiàn)狀與影響因素分析

唐紅軍，張 凱，楊永安，許肖云，余全智，魏海川

（四川省遂寧市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，四川 遂寧62900）

1 引言

當(dāng)前，我國大氣污染形勢(shì)嚴(yán)峻，以可吸入顆粒物（PM10）、細(xì)顆粒物（PM2.5）為特征污染物的區(qū)域性大氣環(huán)境問題日益突出，損害人民群眾身體健康，影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)和諧穩(wěn)定［1～3］。特別是2013年和2014年，全國幾百個(gè)城市經(jīng)歷了嚴(yán)重的空氣污染，大氣污染程度發(fā)生了較大變化。因此及時(shí)了解大氣污染現(xiàn)狀、分析大氣污染成因、摸清大氣污染變化趨勢(shì)，為大氣污染的防治工作提供技術(shù)支撐顯得愈加重要和緊迫。

遂寧地處成渝經(jīng)濟(jì)區(qū)腹地，四川盆地中部，涪江中游，是四川省重要的次級(jí)綜合交通樞紐，與成都、重慶呈等距三角。近年來，受工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的深入推進(jìn)，城市資源和能源消耗持續(xù)增加，以及城市特殊地理環(huán)境和氣象條件制約，大氣污染防治壓力繼續(xù)加大，冬春季的大氣污染嚴(yán)重的問題還沒有從根本上得到有效解決［4～6］。本文以近8年的空氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，詳細(xì)調(diào)查了遂寧市大氣污染現(xiàn)狀，研究了大氣污染變化趨勢(shì)，科學(xué)分析了大氣污染影響因素，旨在為遂寧市的大氣污染防治工作提供參考。

2 環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀

2007年以來，遂寧市以創(chuàng)建“國家環(huán)境保護(hù)模范城市”為契機(jī)，加大大氣污染防治工作力度，使得空氣質(zhì)量逐漸改善，2010～2012年空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)比例均在98%以上，較2007年提高了11%（圖1）。城市環(huán)境綜合整治定量考核已連續(xù)7年位居全省前三位，并且2012年和2013年連續(xù)兩年位居第1。2013年受全國大范圍霧霾和沙塵天氣的影響，空氣質(zhì)量略有下滑，達(dá)標(biāo)率為88.1%；2014年空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率較2013年上升了0.3%，即88.4%。從整體上分析，遂寧市這8年的環(huán)境空氣質(zhì)量呈下降趨勢(shì)。2014年空氣中SO2、NO2和 PM10的 年 均 濃 度 分 別 為 22μg/m3、26μg/m3和91μg/m3，空氣中首要污染物是PM10，其年均濃度值達(dá)到《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095－1996）二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求。若按照環(huán)境空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)（GB3095－2012）評(píng)價(jià)，遂寧環(huán)境空氣中PM10年均濃度超過空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)0.30倍。

圖1 2007～2014年遂寧市空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率變化趨勢(shì)

就月份變化情況（圖2下）分析，2014年5～9月以及11月空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)所占比例均為100%，最低月份為1月份，出現(xiàn)了多達(dá)19d的超標(biāo)天氣，達(dá)標(biāo)率僅為38.7%；其次是12月份，有22d的空氣質(zhì)量達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)標(biāo)率為71.0%，其原因主要是受2014年1月全國大范圍霧霾和3月北方沙塵南下的影響［7，8］。春冬季節(jié)的平均空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率僅有77.9%，而夏秋季節(jié)的平均達(dá)標(biāo)率為98.8%。遂寧市夏秋季節(jié)的空氣質(zhì)量明顯優(yōu)于春冬季節(jié)，呈現(xiàn)出明顯的冬春季污染特征。

自2013年起，遂寧市開展了PM2.5試點(diǎn)性監(jiān)測(cè)。根據(jù)2014年監(jiān)測(cè)結(jié)果，PM2.5的年均值濃度為53μg/m3，按照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095－2012）評(píng)價(jià)，2014年市城區(qū)環(huán)境空氣中PM2.5的年均值超過新空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)0.51倍。從全年來看（圖2上）），PM2.5在PM10中所占比例范圍是46.1%～73.5%，年平均值為58.2%，表明遂寧市環(huán)境空氣中PM10的主要貢獻(xiàn)來自城市揚(yáng)塵、沙塵等大顆粒物，尤其是3月，PM2.5在PM10的比例最低為46.1%，這與同期全省受北方沙塵污染的情況一致。

圖2 遂寧市2014年空氣中PM2.5/PM10（上）和SO2、NO2、PM10（下）變化趨勢(shì)

自2014年6月開始，遂寧市按照新標(biāo)準(zhǔn)以空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）發(fā)布空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)。根據(jù)7個(gè)月監(jiān)測(cè)情況來看，由于新標(biāo)準(zhǔn)的收緊和新增指標(biāo)的加入評(píng)價(jià)，遂寧市城區(qū)空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)天數(shù)、達(dá)標(biāo)比例較2013年同期均有所下降，首要污染物由原來單一的PM10污染物轉(zhuǎn)變成PM10、PM2.5和O3構(gòu)成的復(fù)合型污染物，遂寧市大氣污染防治的形勢(shì)十分嚴(yán)峻。

3 大氣污染影響因素分析

相關(guān)研究結(jié)果表明［9～11］，成渝地區(qū)的顆粒物來源非常復(fù)雜，且地區(qū)差異顯著。遂寧地處成渝經(jīng)濟(jì)圈中心位置，是四川省重要的次級(jí)綜合交通樞紐，影響遂寧環(huán)境空氣質(zhì)量的原因有以下方面。

3.1 客觀因素

3.1.1 氣象條件

遂寧市位于四川盆地中部、丘陵與涪江河畔的邊緣，具有內(nèi)陸的盆地地勢(shì)和兩山兩水夾兩城的城市特點(diǎn)，逆溫現(xiàn)象較多，冬、春兩季受干冷氣團(tuán)的控制，大氣以穩(wěn)定層結(jié)為主，多霧、低溫、少雨，有逆溫層等多種不利氣象因素影響污染物的稀釋、擴(kuò)散，造成城市環(huán)境容量和自凈能力十分有限。

3.1.2 全國性污染天氣

2012年遂寧市出現(xiàn)區(qū)域性污染天氣共7d；而2013年和2014年分別多達(dá)29d和42d，PM10年均濃度較2012年分別增加6.1%和5.9%。特別是2013年1月和2014年1月受全國性霧霾的影響，PM10的月平均濃度達(dá)到145μg/m3和168μg/m3，較2012年同期的88.0 μg/m3分別上升了64.8%和90.9%，其空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率分別為41.9%和38.7%，較2012年同期100%的達(dá)標(biāo)率分別下降了58.1%和61.3%；此外，2014年12月再次受全國性霧霾的影響，PM10的月平均濃度達(dá)到129 μg/m3，較 2012 年 同 期 的 88.0μg/m3分 別 上 升 了46.6%，其空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率為71.0%，較2012年同期100%的達(dá)標(biāo)率分別下降了29.0%。表明誘發(fā)遂寧出現(xiàn)極端天氣條件依然存在，全國性霧霾天氣對(duì)遂寧的環(huán)境空氣產(chǎn)生的影響十分明顯。

此外，北方沙塵天氣對(duì)遂寧的環(huán)境空氣質(zhì)量也有較大影響。以2013年為例，共有5次影響明顯的北方沙塵輸入，導(dǎo)致PM10年均濃度同比增加了5%。特別是3月份受北方沙塵南下影響，PM10的月平均濃度為150 μg/m3，較2012年同期的99.0μg/m3上升了51.5%，空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率為64.5%、較2012年同期100%的達(dá)標(biāo)率下降了35.5%。

3.1.3 季節(jié)性降水

遂寧地區(qū)降水主要集中在夏秋季節(jié)，如圖3所示，2013年全年降水量共計(jì)1129nm，而夏秋季節(jié)的降雨量為1050nm，占全年降水量的93.0%；2014年全年降水量共計(jì)1068nm，而夏秋季節(jié)的降雨量為898nm，占全年降水量的84.1%。有研究已表明充沛的降水使大氣中的污染物得以很好地稀釋和消除［12，13］，使得夏秋季節(jié)的空氣質(zhì)量較好。而冬春季節(jié)，降雨量和降水頻次減少，降水對(duì)污染物的洗脫作用減弱，使得遂寧空氣質(zhì)量表現(xiàn)出較為明顯的冬春季節(jié)性污染特征。

圖3 遂寧市2013年和2014年月際降水量變化趨勢(shì)

3.1.4 獨(dú)特地理位置

遂寧地處成渝經(jīng)濟(jì)圈中心位置，距成都和重慶均不足150km，且其周邊城市工業(yè)相對(duì)集中（綿陽、德陽、瀘州和南充等工業(yè)城市），周邊城市的顆粒物的輸入也會(huì)導(dǎo)致遂寧顆粒物濃度升高。通過分析四川省環(huán)境監(jiān)測(cè)總站發(fā)布的空氣質(zhì)量月報(bào)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，如圖4所示，2013年遂寧及周邊地區(qū)除綿陽外，其余8個(gè)城市2013年大氣中PM10年均濃度較2012年均有不同程度上升，其中內(nèi)江上升幅度最大，為87.0%；其次是南充，上升了65.5%；瀘州市上升最小，為3.33%；遂寧市上升了8.24%，低于周邊地區(qū)的平均上升幅度20.6%。2014年遂寧及周邊地區(qū)除成都和綿陽外，其余7個(gè)城市大氣中PM10年均濃度較2012年均有不同程度的上升，上升幅度最大的是南充，為87.9%；其次是內(nèi)江，上升了87.0%；瀘州市上升最小，為3.33%；遂寧市上升了7.05%，低于周邊地區(qū)的平均上升幅度20.0%，以上分析說明遂寧市空氣污染具有一定的區(qū)域性特征，但優(yōu)于周邊地區(qū)的平均水平。

圖4 2012～2014年遂寧及周邊空氣中PM10濃度對(duì)比

3.2 主觀因素

3.2.1 燃煤和粉塵的排放

目前煤炭在我國城市能源結(jié)構(gòu)中仍占有相當(dāng)大的比重，工業(yè)燃煤一直是城市顆粒物的主要貢獻(xiàn)源之一。以2013年為例，遂寧市工業(yè)燃煤消耗47萬t，較2009年增加了97.3%，而且這些鍋爐具有噸位大、污染負(fù)荷重等特點(diǎn)，再結(jié)合部分燃煤小鍋爐環(huán)保設(shè)施不完善，脫硫除塵效率低下，低空直接排放造成的污染十分嚴(yán)重。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，遂寧市城區(qū)及周邊地區(qū)現(xiàn)有7座工業(yè)爐窯，23家頁巖磚廠、5家水泥粉磨站、12家混凝土攪拌站、25座加油加氣站等污染源，這些污染源部分存在污染治理設(shè)施不完善、處置效率低、無組織排放較為嚴(yán)重等情況，加劇了大氣污染的程度。

3.2.2 城市揚(yáng)塵和機(jī)動(dòng)車尾氣的污染

2013年全市GDP同比增加了11.1%，大規(guī)模的城市建設(shè)和粗放的建筑施工方式帶來的揚(yáng)塵污染十分明顯，尤其2014年8月四川省十二屆運(yùn)動(dòng)會(huì)在遂寧召開，省運(yùn)會(huì)場(chǎng)館和配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，導(dǎo)致地面揚(yáng)塵污染顯著。由于西南地區(qū)首個(gè)過江隧道——觀音湖下穿隧道建設(shè)導(dǎo)致觀音湖放水，減弱了濕地對(duì)遂寧城區(qū)環(huán)境空氣的凈化作用。

隨著城市的快速發(fā)展和機(jī)動(dòng)車保有量的迅速增加，氮氧化物等污染物排放呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，2013年全市機(jī)動(dòng)車保有量為103221輛，較2009年增加了92.2%。機(jī)動(dòng)車尾氣是大氣顆粒污染的重要來源之一。

3.2.3 生物質(zhì)燃燒及二次顆粒物

生活垃圾、農(nóng)作物秸稈、城市清掃廢物、園林廢物、建筑廢棄物等生物質(zhì)的違規(guī)露天焚燒和無組織焚燒，餐飲油煙和入冬后城市周邊大量熏烤肉制品等人類帶來的面源污染，揮發(fā)性有機(jī)物、二氧化硫、氮氧化物等通過光化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生的二次顆粒物同樣是PM2.5和PM10的重要污染源。以秋收秸稈焚燒為考察對(duì)象，分析2014年10月10～11日秋收季節(jié)秸稈焚燒對(duì)空氣質(zhì)量的影響。如圖5所示，10日晚至11日凌晨，遂寧市出現(xiàn)了大面積的秸稈焚燒現(xiàn)象。10日16時(shí)，市公安局監(jiān)測(cè)點(diǎn)位附近的郊區(qū)出現(xiàn)小范圍的秸稈焚燒現(xiàn)象，至17時(shí)該點(diǎn)位的PM10小時(shí)濃度值快速升高了42μg/m3，上升幅度為33.1%/時(shí)；18時(shí)后，焚燒區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大，各自動(dòng)站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均出現(xiàn)異常快速升高；21時(shí)，市公安局點(diǎn)位的PM10小時(shí)濃度值高達(dá)322μg/m3，較秸稈焚燒前上升了1.5倍，22時(shí)，市各自動(dòng)站的PM10平均濃度值達(dá)到297μg/m3，是焚燒前的2.2倍，23時(shí)后，全市PM10平均濃度值開始下降，11日凌晨2時(shí)基本恢復(fù)到焚燒前濃度。以上分析說明了生物質(zhì)燃燒對(duì)遂寧市空氣質(zhì)量影響十分明顯。

圖5 秸稈焚燒日3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位PM10濃度日變化

3.2.4 聯(lián)防聯(lián)控的工作局面尚未形成

大氣污染組織機(jī)構(gòu)沒有很好地運(yùn)行，部門聯(lián)防聯(lián)控沒有很好地發(fā)揮作用，環(huán)保部門單打獨(dú)斗的現(xiàn)象依然存在，相關(guān)部門之間還缺乏有效配合，城市揚(yáng)塵的系統(tǒng)化、常態(tài)化整治不夠，秸稈、垃圾等生物質(zhì)露天焚燒持續(xù)監(jiān)管還不夠有效，重污染天氣期間的應(yīng)對(duì)還缺乏有力、有效的措施，多種污染協(xié)同減排工作有待加強(qiáng)。

4 結(jié)論

（1）通過縱向分析的方式系統(tǒng)分析了遂寧市大氣污染現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)2014年遂寧市空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)率為88.4%，較2013年提高了0.3%；空氣中首要污染物是PM10，其年均濃度分別為91μg/m3，較2013下降了3.19%；遂寧市空氣質(zhì)量呈現(xiàn)出明顯的冬春季污染特征；遂寧空氣中PM2.5在PM10中所占比例的年平均值為58.2%，以揚(yáng)塵、沙塵為主的大顆粒物是遂寧市環(huán)境空氣中PM10的重要貢獻(xiàn)者。

（2）從主觀因素和客觀因素兩個(gè)方面分析了遂寧市空氣污染的影響因素，得出了不利氣象條件、全國性污染天氣、季節(jié)性降水和獨(dú)特地理位置是導(dǎo)致遂寧市空氣污染的客觀因素，得出了遂寧市大氣污染呈現(xiàn)出一定區(qū)域性特征，但優(yōu)于周邊地區(qū)的結(jié)論；燃煤、粉塵、城市揚(yáng)塵、機(jī)動(dòng)車尾氣、生物質(zhì)燃燒及環(huán)保管理不到位是導(dǎo)致遂寧市空氣污染的主觀因素。

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