龔堅艱, 辛紅云
(新疆維吾自治區博州環境監測站,新疆 博樂 833400)
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博樂市空氣質量下降原因及對策分析
龔堅艱, 辛紅云
(新疆維吾自治區博州環境監測站,新疆 博樂 833400)
指出了“十二五”博樂市空氣質量下降明顯,通過分析空氣中主要污染物的時空變化趨勢,在調查博樂市工業污染源現狀、地形氣象條件以及環境要素時空分布的基礎上,定性地揭示了社會、經濟等人為活動以及自然因素對博樂市空氣環境質量造成的影響。并在博樂市資源環境承載能力的基礎上,提出了污染防治重點、產業結構調控建議及對策。
空氣質量;環境承載能力;預警
“十二五”博樂市空氣質量下降明顯,筆者試圖根據博樂市空氣自動站近5年的監測數據,通過分析空氣中主要污染物的時空變化趨勢,在調查博樂市經濟社會發展現狀、工業污染源分布、地形氣象條件以及環境要素時空分布的基礎上,定性地揭示社會、經濟等人為活動以及自然因素對博樂市空氣環境質量造成的影響。再結合博樂市“十三五”國民經濟和社會發展目標、定位和戰略部署,基于博樂市資源環境承載能力,提出污染防治重點、產業結構調控建議及對策。
2015年博樂市可吸入顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM2.5) 、二氧化硫、二氧化氮年均值分別為0.063 mg/m3、0.035 mg/m3、0.026 mg/m3、0.020 mg/m3。按照國家《環境空氣質量標準》(GB3095-2012)進行評價[1],博樂市空氣質量達到國家二級空氣質量標準,但空氣中細顆粒物已經處于標準限值的臨界值。 從“十二五”博樂市空氣中顆粒物濃度的變化趨勢看,可吸入顆粒物、二氧化硫和二氧化氮年均濃度值呈現上升趨勢。2015年可吸入顆粒物、二氧化硫、二氧化氮年均濃度值較2011年分別上升了28.6%、100.0%和81.8%。
由于2011-2014年未開展細顆粒物的監測,因此空氣中首要污染物全部來自于可吸入顆粒物。2015年空氣中首要污染物約70%來自于可吸入顆粒物,約30%來自于細顆粒物。博樂市空氣中二氧化硫和二氧化氮雖然不是首要污染物,但“十二五”期間年均濃度值增幅巨大,綜合以上分析可以看出,博樂市空氣質量下降形勢比較嚴峻。
3.1大氣影響區工業污染源
以博樂市中心為原點,半徑25 km的范圍,面積約1883.9 km2劃為博樂市大氣影響區[2]。2015年博樂市大氣影響區共有廢氣排放企業56家,比2011年增加了24.4%。2015年博樂市大氣影響區內工業企業共消耗煤炭49.04萬t,全部為燃料煤,較2011年增加了67.2%。2015年博樂市大氣影響區工業企業共排放煙粉塵1631.71 t,二氧化硫1652.18 t,氮氧化物2653.72 t。
3.2大氣影響區機動車污染源
“十二五”博樂市機動車數量逐年增加,年平均增長速度7.9%。2011~2014年機動車氮氧化物和顆粒物排放量逐年增加,2015年加大機動車氮氧化物減排力度,排放量降低,特別是氮氧化物排放量明顯減少。
3.3生活廢氣污染源
生活廢氣污染源是指城鎮民用燃燒設施產生的廢氣污染,主要包括城市周邊未納入集中供熱,分散的家庭式供熱小鍋爐、浴室鍋爐、居民灶臺等,基本以燃燒原煤為主。
4.1與工業源相關性分析
4.1.1工業源排放與空氣中顆粒物相關性
2011~2013年,工業燃煤消耗量不斷增加,同時,工業煙粉塵排放量與空氣中顆粒物的濃度也呈現上升趨勢,見圖1。2011~2015年采暖期間,博樂市大氣影響區內的燃煤消耗量呈現上升趨勢,同時,排放量與空氣中濃度也在不斷遞增,見圖2。由此可以說明,采暖期間,隨著工業燃煤消耗量的增加,使工業煙粉塵排放濃度與顆粒物濃度不斷增加,直接影響到空氣質量。
4.1.2工業源排放與空氣中二氧化硫相關性
2011~2015年工業燃煤消耗量、工業二氧化硫排放量與空氣中二氧化硫的濃度無明顯相關性,見圖3。采暖期工業二氧化硫排放量與空氣中二氧化硫濃度變化趨勢一致,呈正相關性,見圖4。由此可以說明,采暖期間,二氧化硫排放濃度受工業燃煤消耗量的影響,但從全年分析,影響較小。

圖1 工業源排放與空氣中顆粒物濃度相關性

圖2 采暖期工業源排放與空氣中顆粒物濃度相關性

圖3 工業源排放與空氣中二氧化硫濃度相關性

圖4 采暖期工業源排放與空氣中二氧化硫濃度相關性
4.1.3工業源排放與空氣中二氧化氮相關性
2011~2015年工業燃煤消耗量、工業氮氧化物排放量與空氣中二氧化氮的濃度無明顯相關性,見圖5。采暖期工業氮氧化物排放量與空氣中二氧化氮也無明顯相關性,見圖6。由此可以說明,工業燃煤的消耗量對二氧化氮排放濃度影響不大。

圖5 工業源排放與空氣中二氧化氮濃度相關

圖6 采暖期工業源排放與空氣中二氧化氮濃度相關性
4.2與城市揚塵相關性分析
2012~2014年,博樂市處于城市基礎設施建設的高峰期,建筑、拆遷、道路施工以及堆料、運輸遺灑等施工過程中產生的建筑塵不斷增多。在施工過程中,由于管理措施不完善,料堆遮擋不完整、不嚴密,容易造成物料起塵、渣土外逸。施工現場的路面不及時清掃、出入工地的機動車不及時沖洗等,均易產生建筑揚塵。
4.3與機動車相關性分析
博樂市空氣中二氧化氮濃度和機動車數量及氮氧化物排放量沒有明顯的相關性,見圖7。說明僅從機動車單因素分析,對空氣質量的影響不大。雖然全州氮氧化物排放總量中,機動車氮氧化物的排放量占博州排放總量的60%以上,但空氣中二氧化氮的濃度變化卻與機動車氮氧化物排放量無直接關系。

圖7 機動車污染物排放量與空氣中二氧化氮濃度相關性
4.4自然因素相關性分析
4.4.1地形地貌及風向
博州地貌特征大致為西、南、北三面環山,中部是喇叭狀的谷底平原,西部狹窄,東部開闊。北部的阿拉套山、西部的空郭羅鄂博山對冷空氣的翻越起到了阻擋作用,減弱了大氣污染物在水平方向上的擴散,使污染物易于累積。
4.4.2降水
博樂市年降水量僅165.2 mm,蒸發量高達1066.9 mm[3],且降水分布不均勻,春秋兩季降水集中。從圖8可以看出,博樂市月平均降水量和空氣中可吸入顆粒物的濃度呈現明顯的負相關性。降水量越多,空氣中顆粒物濃度越低。降水量甚至對空氣中二氧化硫和二氧化氮的濃度產生了一定的影響,降水量多,空氣中二氧化硫和二氧化氮濃度均略有降低。

圖8博樂市月平均降水量與顆粒物月平均濃度相關性
5.1采暖期大氣污染治理是重點
(1) 繼續發展集中供熱。一是城市建成區淘汰10蒸t及以下燃煤鍋爐,禁止新建20蒸t以下燃煤鍋爐。二是加大城市建成區周圍燃煤小鍋爐的治理整頓,分散于城市郊區的燃煤爐灶是煙塵的主要污染源之一。發展集中供熱,提高供熱管網的覆蓋率,設立規模較大的熱電廠和供熱站,用以代替千家萬戶的爐灶,是消除煙塵的有效措施。
(2)改善能源結構,提高能源有效利用率。博州當前能源結構以煤炭為主,煤炭消耗量占能源消費總量的75%以上。因此,要從根本上解決大氣污染問題,必須從改善能源結構入手。要加快清潔能源替代利用,優化能源結構,積極開發利用風能、太陽能、生物質能,實現清潔能源供應和消費多元化。
(3)加大鍋爐煙塵治理力度,2014年國家發布實施的《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271-2014)規定[4],2015年開始在用鍋爐按照規模不同,分階段開始執行顆粒物80 mg/m3的標準限值,新建鍋爐執行顆粒物50 mg/m3的標準限值。根據監測數據,博州目前沒有一家鍋爐能夠滿足顆粒物80 mg/m3的標準要求。今后必須對顆粒物排放不達標的燃煤鍋爐現有除塵設施實施高效除塵升級改造,主要是對現有除塵效率不高供熱鍋爐、農副食品加工業鍋爐及酒精制造業鍋爐除塵設施進行提標改造。
(4)推進建筑節能和供熱計量改革。積極發展綠色建筑,政府投資的公共建筑、保障性住房等要率先執行綠色建筑標準;新建建筑要嚴格執行強制性節能標準;加快推進供熱老舊管網改造和供熱計量傳輸平臺建設,促進供熱節能降耗。
(5)加大對博州五臺工業園區和博樂市工業區里非金屬礦物制品業的煙粉塵、二氧化硫及氮氧化物的監管力度,確保污染治理設施正常穩定運行。同時對原料及固廢堆場進行監管,禁止露天堆放,減少堆放量。
5.2加強機動車管理
(1)加快淘汰黃標車和老舊車輛。通過合理劃定限行區域、經濟補償等方式,逐步淘汰黃標車和老舊報廢車輛。
(2)積極推進綠色交通體系建設。優化城市功能布局,完善道路交通規劃。積極倡導綠色出行方式,合理設置自行車道和人行道系統,鼓勵發展清潔能源汽車。優化設置紅綠燈,減少機動車怠速時間,保證交通暢通。禁止重型車輛在上下班高峰期在城市城區道路通行等。
(3)加快機動車尾氣檢測平臺建設,促使建成的機動車尾氣檢測線盡早投入使用,建立機動車環保檢測制度。
5.3城市揚塵及廢氣排放綜合整治建議
(1)實施城市揚塵綜合整治工程。城市建設部門要加強施工揚塵監管,積極實施綠色施工,建設工程施工現場應設置全封閉圍擋墻,嚴禁敞開堆放渣土和敞開式作業,施工現場道路應進行地面硬化,禁止現場攪拌混凝土、砂漿;渣土運輸車輛采取密閉措施,大型煤堆、料堆、渣堆實現封閉存儲。
(2)實施餐飲油煙污染治理工程。城區內餐飲規劃服務區,推廣使用清潔能源,并安裝油煙凈化設施。限制城區露天燒烤。
(3)實施城市及周邊綠化和防風固沙林建設,擴大城市建設區土地規模,繼續推進道路綠化、居住區綠化、立體空間綠化。加大城市周邊綠化建設力度,促使區域生態和人居環境明顯改善。
[1]中國環保部.環境空氣質量標準:GB3095-2012[S].北京:中國標準出版社,2012.
[2]博州環境監測站.博州環境預警分析報告[R].博樂:博州環境監測站,2013.
[3]博州統計局.2015博爾塔拉統計年鑒[M].博樂:博州統計局,2015.
[4]中國環保部.鍋爐大氣污染物排放標準:GB13271-2014[S].北京:中國標準出版社,2014.
Cause and Countermeasure Analysis on the Decreasing of Air Quality in Bole City
Gong Jianjian, Xin Hongyun
(BozhouEnvironmentalMonitoringStationofXinjiangUygurAutonomousRegion,Bole,Xinjiang833400,China)
This paper pointed out that the air quality in Bole City decreased significantly during “12th Five-Year Plan”. By analyzing the spatial and temporal trends of the main air pollutants, on the basis of investigating industrial pollution status, weather and terrain conditions, and temporal and spatial distribution of environmental factors in Bole City, we qualitatively revealed the influences on air environmental quality in Bole City caused by social activities, economic activities and natural factors. Based on the resources and environment carrying capacity of Bole City, we put forward the key point of pollution prevention,and suggestions and countermeasures for industrial structure regulation., .
air quality; environmental carrying capacity; early warning
2016-07-20
龔堅艱(1963—),男,高級工程師,主要從事實驗室管理和分析工作。
辛紅云(1974—),女,高級工程師,主要從事實驗室分析工作。
X51
A
1674-9944(2016)16-0051-04