王亞林 易睿 陳相輝
(1揚州市環境監測中心站江蘇揚州2250002揚州市環保局江蘇揚州225000)
長江三角洲典型城市大氣污染特征分析
——以揚州市為例
王亞林1易睿1陳相輝2
(1揚州市環境監測中心站江蘇揚州2250002揚州市環保局江蘇揚州225000)
為研究長江三角洲城市大氣污染特征,選取揚州市為典型城市,分析該市2015年大氣污染特征。結果表明:揚州市大氣污染從傳統的燃煤型污染向煤煙、交通復合型污染轉變,影響城市環境空氣質量的主要污染物是細顆粒物和臭氧。
長三角;大氣污染;細顆粒物;臭氧
近年來,中國大氣污染問題愈發嚴峻,由大氣污染所導致的環境污染和公共健康風險日益突出[1]。長江三角洲城市群是我國經濟發達、人口最密集的地區之一,隨著工業廢氣、機動車尾氣、大氣氣溶膠等空氣污染物排放量的不斷增加,該地區大氣中二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和顆粒物等污染物急劇增加,以臭氧(O3)為代表的光化學污染和細顆粒物為代表的霾污染日趨嚴重[2]。本文選取揚州市為長江三角洲典型城市開展大氣污染特征分析,以期摸清城市大氣污染特征,為長三角地區大氣污染防治提供有力依據和參考。
1.1 數據來源
以楊州市2015年國家環境空氣質量監測網中的環境空氣質量評價城市點數據為依據展開分析。
1.2 分析方法
根據《環境空氣質量評價技術規范》(試行)(HJ663-2013)和《環境空氣質量指數(AQI)技術規定》(試行)進行分析。選取二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM2.5)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)為分析指標。按《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)進行評價。
2.1 總體污染狀況
2015年,按《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)評價,該市環境空氣有效監測天數361天,達標天數共245天。達標天數比例為67.9%,其中優26天,占7.2%;良219天,占60.7%;輕度污染89天,占24.7%;中度污染20天,占5.5%;重度污染7天,占1.9%;無嚴重污染天數。影響城市環境空氣質量的主要污染物是細顆粒物(PM2.5)和臭氧(O3),以細顆粒物為首要污染物的污染天數占全部污染天數的50.9%。按月份來看,1月、12月出現污染天的頻度較高,各占總超標天數的13.8%。
2.2 污染物濃度
2015年該市細顆粒物(PM2.5)日均值分布范圍為10μg/m3~166μg/m3,有效天數362天,超標天數為70天,有效監測超標率為19.3%。年平均值為55μg/m3,超標倍數為0.57;日均值第95百分位數濃度為116μg/m3,超標倍數為0.55。
可吸入顆粒物(PM10)日均值分布范圍為17μg/m3~332μg/m3,有效天數361天,超標天數為55天,有效監測超標率為15.2%。年平均值為101μg/m3,超標倍數為0.44;日均值第95百分位數濃度為200μg/m3,超標倍數為0.33。
臭氧(O3)日最大8小時平均值分布范圍為17μg/m3~254μg/m3。有效天數363天,超標天數為52天,有效監測超標率為14.3%。O3日最大8小時平均值第90百分位數為175μg/m3,超標倍數為0.09。
二氧化氮(NO2)日均值分布范圍為8μg/m3~85μg/m3,有效天數359天,僅1天超標,有效監測超標率為0.3%。年平均值為30μg/m3;日均值第98百分位數濃度為67μg/m3,兩者均達標。
二氧化硫(SO2)日均值分布范圍為5μg/m3~96μg/m3,有效天數362天,未出現超標天數。年平均值為24μg/m3;日均值第98百分位數濃度
一氧化碳(CO)日均值分布范圍為0.2mg/m3~2.6mg/m3。有效天數362天,未出現超標天數。CO日均值第95百分位數為1.4mg/m3,達標。
2.3 污染特征
2.3.1 污染類型
揚州市大氣污染特征從傳統的燃煤型污染向煤煙、交通復合型污染轉變,區域性灰霾和臭氧污染問題日益突出。2015年市區污染天數為116天,影響環境空氣質量的主要污染物是細顆粒物和臭氧,以細顆粒物為首要污染物的污染的天數為59天,占全部污染天數的50.9%;以臭氧為首要污染物的天數為48天,占41.4%;可吸入顆粒物為首要污染物的天數為9天,占7.7%。
2.3.2 月變化規律
2015年揚州市市區主要污染物濃度月均值變化規律見圖1。

圖1 2015年揚州市區空氣中主要污染物濃度月變化曲線
顆粒物濃度呈明顯季節變化特征,秋、冬季濃度明顯升高,夏季濃度相對較低。從1月開始,顆粒物月均值濃度開始緩慢下降,7~9月顆粒物月均值濃度維持在全年較低水平,10月開始進入秋冬季節,降水減少,大氣穩定度高,顆粒物濃度開始上升。
細顆粒物(PM2.5)與可吸入顆粒物(PM10)年均質量濃度比值為0.54,各月質量濃度比值范圍為0.45~0.66;其中2月、3月、11、12月比值較高,說明這幾個時間段的PM10大部分由PM2.5構成,進一步說明PM2.5是影響楊州市環境空氣質量的主要因素。
NO2月均值濃度于5~9月緩慢下降,7~9月到達全年較低水平,然后再逐漸升高。11月、12月、1月由于冬季空氣擴散條件不利,濃度水平較高。
SO2月均值濃度變化趨勢與NO2類似。6~9月到達全年較低水平,然后再逐漸升高。1~5月維持較高濃度水平。
從1月開始,O3日最大8小時平均月均值濃度開始緩慢上升,O3作為二次污染物,與城市光化學反應和前體物密切相關,夏季高溫、日照時數增加促使大氣中的前體物等向O3轉化,4~10月O3日最大8小時平均月均值濃度維持在全年較高水平,然后又緩慢下降。
從1月開始,CO月均值濃度開始緩慢下降,5~9月CO月均值濃度維持在全年較低水平,然后又緩慢上升。
2.3.3 日變化規律
由主要污染物日變化曲線分析,SO2、CO濃度變化呈雙峰型分布,最高濃度出現在7:00和20:00左右,最低濃度出現在13:00左右;NO2自5:00起迅速升高,最高濃度出現在10:00左右,后又迅速降低,夜間保持平穩;PM10、PM2.5變化規律基本一致,呈雙峰型分布,最高濃度出現在9:00和21:00左右;O3濃度呈單峰型分布,一般在7:00之前都較低,之后濃度迅速上升,15:00左右出現當日濃度最大值,隨后濃度開始下降直到次日凌晨,O3作為一種典型的光化學反應產物,最高值與前體物NO2、CO濃度最低值出現的時段吻合,說明此時是O3生成的光化學反應最旺盛的時段。

3.1 由分析結果可知,揚州市大氣污染特征從傳統的燃煤型污染向煤煙、交通復合型污染轉變,區域性灰霾和臭氧污染問題日益突出。影響城市環境空氣質量的主要污染物是細顆粒物和臭氧,以細顆粒物為首要污染物的污染的天數占全年污染天數的50.9%;以臭氧為首要污染物的天數占41.4%。按月份來看,1月、12月出現污染天的頻度較高,各占總超標天數的13.8%。顆粒物濃度呈明顯季節變化特征,秋、冬季濃度明顯升高,夏季濃度相對較低。全年臭氧污染季節變化明顯,春、夏為污染高發季節。
3.2 大氣污染防治是一項長期、艱巨、復雜的任務,為改善長江三角洲地區大氣環境質量,應加強長三角區域大氣污染防治協作,建立協商統籌、責任共擔、信息共享、聯防聯控的區域協作機制。采取優化調整能源結構,開展煤炭消費總量控制,推廣使用清潔能源,加快推進集中供熱,加強工業污染源頭控制,嚴格控制城市揚塵污染,加強機動車尾氣污染控制,強化餐飲油煙污染控制,加強秸稈綜合利用等措施,集中開展大氣污染綜合治理,提高科學治理水平。力爭長三角區域空氣質量逐步改善,空氣優良率穩步提高。
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王亞林(1980—),男,本科,江蘇揚州人,工程師,從事環境監測工作。