長三角區域典型城市大氣污染特征及防治建議

紀昳

摘要：長三角區域是工業集聚程度高、大氣環境污染形勢較為嚴峻的區域。本文以長三角區域的典型城市南京市作為分析對象，研究其大氣污染特征，分析主要污染物的組成和來源，從而深入了解長三角地區大氣污染問題的影響因素，并有針對性地提出有效的防治建議。

關鍵詞：城市;大氣污染;防治;建議

中圖分類號：X511 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）04-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.021

Abstract：The Yangtze River Delta is a region with high industrial concentration and severe air pollution. In this article， Nanjing， a typical city of the Yangtze River Delta， is taken as the analysis object to study its air pollution characteristics，analyze the composition and source of the main pollutants， so as to further understand the influencing factors of air pollution in the Yangtze River Delta， and put forward effective prevention and control suggestions.

Key words：Urban areas;Air pollution;Prevention;Suggestions

長三角地區是我國最大的城市群，隨著工業化、城市化和長三角一體化的不斷深入推進，長三角地區已成為我國人口密集、能源消耗和污染排放強度高、區域性復合型大氣污染較為突出的地區之一[1]，而大氣環境質量下降正逐步成為制約區域經濟發展的瓶頸，并嚴重影響人們的健康和生活。自2013 年 9 月國務院發布《大氣污染防治行動計劃》以來，長三角地區兩省一市將大氣污染防治列入重點民生工程，加快了大氣污染治理的法規建設，通過科技支撐和管理創新等系列措施促使區域空氣質量整體持續改善[2]。南京是江蘇省會、副省級市、長三角區域核心城市，地處中國東部、長江下游、瀕江近海，工業集聚程度高，且其大氣污染防治工作起步較早，環境質量總體改善趨勢顯著，目前主要大氣污染物為 PM2.5 和 O3。本文將以長三角區域的典型城市南京市作為分析對象，研究其大氣污染特征，分析主要污染物的組成和來源，從而深入了解長三角地區大氣污染問題的影響因素，并有針對性地提出有效的防治建議。

1 南京市主要環境空氣狀況

依據《2018 年南京市環境狀況公報》[3]中提供的監測指標數據，2018年南京市建成區環境空氣質量達到二級標準的天數為 251 天，同比減少13 天，達標率為 68.8%，同比下降 3.5 個百分點。各項污染物指標監測結果：PM2.5 年均值為43μg/m3，超標 0.23 倍，上升 7.5%;PM10 年均值為 75μg/m3，超標0.07 倍，同比下降 1.3%;NO2年均值為 44μg/m3，超標 0.10 倍，同比下降 6.4%;SO2 年均值為 10μg/m?，達標，同比下降 37.5%;CO日均濃度第 95 百分位數為 1.4 mg/m3，達標，較上年下降6.7%;O3日最大 8 小時值超標天數為 60 天，超標率為 16.4%，同比增加 0.5 個百分點。全市降塵均值為 4.19 噸/平方公里·月，同比下降 5.4%。全市酸雨頻率為 15.3%，同比下降 5.9%;降水 pH 均值 5.69，酸性弱于上年（5.26）。

2 大氣污染突出問題

2.1 客觀因素

地勢因素：南京在地理位置上“先天不足”，三面環山、一面臨水的簸箕狀地形，不利于大氣污染物擴散，在不利氣象條件下，污染容易滯留堆積形成污染天氣。此外，南京市地處江蘇最西部，秋冬季明顯受北方污染輸送影響，導致PM2.5大范圍、長時間超標;春夏季易受東部地區上海及蘇錫常等地臭氧及前體物污染輸送影響，易出現連續臭氧污染天。

氣象因素：南京市城市規模較大，而大氣環境容量不足，易受氣象條件變化的影響，季節性污染特征明顯。冬春季節，在遭遇冷空氣不活躍氣象條件時，容易導致PM2.5的生成和積累，可能出現持續時間較長、范圍較大、影響程度較重的污染過程。而夏季持續異常干燥，高溫天氣利于光化學反應生成臭氧，使臭氧超標天多發，嚴重影響空氣質量達標水平。

2.2 主觀因素

PM2.5 ：燃煤、工業生產、機動車尾氣和揚塵是城市PM2.5的主要來源。目前，南京市能源結構以煤炭為主，燃煤總量居高。煤炭燃燒不僅會產生一次顆粒物直接排放，且產生的SO2、NOx等氣態污染物也是二次轉化生成PM2.5的重要前體物。其次，南京產業結構的重化工特性明顯，高耗能、高排放的重工業如石化、鋼鐵、火電和水泥在第二產業中的占比高，SO2和NOx排放量大，結構性污染成為影響PM2.5改善的突出問題。再者，移動源污染日趨嚴重。機動車保有量不斷增加造成尾氣污染物排放總量居高，對PM2.5的貢獻率明顯。此外，公路運輸中的高污染柴油車占比高，成為移動源污染的重要來源。移動源排放不加以控制，則未來對PM2.5貢獻將會持續增大。另外，由于南京市建設工地量多、面廣，不僅揚塵污染貢獻難以降低，且非道路移動機械污染物排放影響越發凸顯[4]。有些區域，尤其是工地集中的地區和城鄉接合部，揚塵污染仍然嚴重[5]，成為顆粒物污染的重要來源。工地面廣量大，導致渣土運輸量居高，局部地區道路揚塵污染問題突出，施工項目中大量使用的非道路移動機械的污染物排放也是影響PM2.5的重要來源。

O3 ：當前，O3已超越PM2.5成為影響空氣優良率提升的首要污染物?？刂芆3，必須控制其產生的前體物VOCs和NOx，其中VOCs排放控制是主要方向。石化及化工企業生產過程中排放的VOCs總量較大，同時，溶劑使用及移動源排放VOCs也存在面廣、量大的特點，因此，本地源VOCs排放對O3污染貢獻明顯。O3高值區通常出現在前體物排放的下風向地區[6]，且O3也具有區域性傳輸影響的特征，因此O3超標頻次及強度明顯升高。此外，自然源VOCs排放影響也是客觀因素之一，尤其是夏季植物排放的VOCs對O3生成貢獻也很顯著。

NO2 ：NO2對PM2.5和O3污染形成均有貢獻，來源主要是來自NOx的化學轉化，同時，NO2還是O3生成的主要前體物。因此，降低大氣中NO2濃度是實現PM2.5和O3雙控的重要途徑之一。而長期的監測結果顯示，相比SO2濃度顯著降低，NOx濃度降幅不明顯，且長期處于未達標狀態。

3 治理措施及建議

結合南京市及長三角區域的其他主要城市的大氣污染特征，本文重點針對PM2.5和O3這兩個方面的污染治理措施提出建議。

3.1 PM2.5

燃煤、工業生產、機動車尾氣和揚塵是PM2.5控制的主要方面。而根據PM2.5構成及污染形成機制角度分析來看，PM2.5主要來自一次排放和二次轉化生成。其中，二次轉化生成的組分占比較大，以硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽構成的無機鹽類（ SNA） 與有機物（ OM） 以及粉塵為主要成分，由工業生產排放的SO2、NOx和NH3經過化學反應轉化而成[7]。因此，在持續開展PM2.5一次排放來源控制的基礎上，需通過大力度控制前體物排放進一步降低PM2.5中二次組分濃度。

針對SO2排放控制。電力、鋼鐵、水泥等行業是最主要的SO2排放源。除繼續推進燃煤電廠超低排放改造，應優先考慮鋼鐵、水泥行業脫硫的提標升級。同時，還應進一步優化能源結構，減少煤炭燃燒，提高天然氣等清潔能源的比例。

針對NOx排放控制。NOx主要來源為電力、鋼鐵以及交通。以煤氣為主要燃料的電廠，應實施低氮燃燒技術改造，盡快完成所有燒結機脫硝改造;水泥行業脫硝設備脫硝效率不高，應進一步提高脫硝效率。移動源方面，以規范移動源油品使用和排氣行為，持續削減機動車污染物排放總量為目標，通過擴大限行范圍，加強對重型柴油車監管，建立非道路移動機械管理機制等措施，進一步強化車船污染控制能力。

針對NH3排放控制。NH3是大氣中唯一的堿性氣體，SO2、NOx在大氣中先氧化成氣態硫酸、硝酸，再與過量的NH3中和，生成硝酸銨、硫酸銨等二次顆粒物。因此，近年來NH3的排放控制已成為關注的熱點、焦點。NH3的主要排放源為農業源中的畜禽養殖，但這幾年對農業源NH3排放控制關注較少，且NH3其他方面仍存在很大未知。因此，建議后續加強對NH3的來源調查和污染排放控制。

針對VOCs排放控制。VOCs物種繁多，不僅對臭氧污染影響顯著，也是生成二次有機氣溶膠（SOA）的重要前體物。VOCs排放控制較為復雜，但相關研究已表明VOCs中的芳香烴類組分對SOA的生成貢獻最大，且超過90%。同時，芳香烴類組分也對臭氧生成貢獻較大。因此，從VOCs物種有限控制選擇上，應重點強化對產生芳香烴類物種（苯、甲苯、二甲苯、乙苯等）污染源實施排放控制。

此外，PM2.5一次排放來源控制也至關重要。道路揚塵、鋼鐵、電廠、施工揚塵和水泥等是PM2.5一次排放主要來源。其中，對于揚塵治理，主要可以通過推進建筑工地在線監測，規范渣土車運行，提高道路保潔水平，落實裸土覆蓋等措施，進一步強化揚塵管控。

3.2 O3

臭氧（O3）由于是二次污染，其控制關鍵在于對前體物VOCs和NOx的協同控制，且三者之間存在非線性關系，使得控制難度更大。我國臭氧污染趨勢仍處于起步和緩慢加重的態勢，并且大部分地區在PM2.5污染尚未完全解決的情況下，又同時出現O3污染問題，更加加劇了我國大氣污染防治的復雜性和艱巨性。根據國外先進經驗，通常對于城市區域臭氧控制，在短期內通過強化VOCs排放控制，可相對快速地降低O3濃度。而對于VOCs排放控制，目前多以VOCs總量減排為目標，但VOCs種類繁多，且不同組分對臭氧生成的敏感性和貢獻也存在很大差異，如烷烴類物質雖質量濃度不高，但對臭氧生成貢獻較大。因此，建議在實施VOCs總量減排的同時，可針對關鍵物種來源采取優先重點控制措施，以達到臭氧污染治理的最大效益。此外，在開展VOCs排放控制的同時，還需對NOx排放進行協同控制，但兩者控制比例關系需謹慎施策，否則會出現適得其反。這在不同城市及不同區域表現的情況和結果也可能存在差異，因此，要因地適宜采取措施，通過科學規范的監測、全面深入的基礎研究及措施成效評估等各種手段科學指導臭氧控制。

4 結語

長三角區域城市間大氣污染問題上具有明顯的相似性與相關性，通過對典型城市南京的大氣污染特征的深入分析，有助于了解整個長三角區域大氣污染的影響因素。在此基礎上，需從長三角區域一體化的角度加以整體規劃，深化區域聯防聯控，進一步提升污染治理設施運行水平和效率，強化科學監測和評估，利用精細化源清單有效削減污染物排放量，切實提高整個長三角區域的大氣環境質量。

參考文獻

[1]程真，陳長虹，黃成，等.長三角區域城市間一次污染跨界影響[J].環境科學學報，2011，31（4）：686-694.

[2]程真，陳長虹，黃成，等.長三角霧霾污染的時空演變及影響因素——兼論多方主體利益訴求下地方政府霧，霾治理行為選擇[J].治理研究，2020，191（1）：82-92.

[3]南京市生態環境局.2018年南京市環境狀況公報[EB/OL].http：//hbj.nanjing.gov.cn/njshjbhj/201906/t20190605_1559172.html，2019-06-05.

[4]黃輝軍，劉紅年，蔣維楣，等.南京市主城區大氣顆粒物來源探討[J].氣象科學，2007，27（2）：162-168.

[5]佟小寧，喬月珍，姚雙雙，等.南京市建筑揚塵排放清單研究[J].環境監測管理與技術，2014，26（3）：21-24，67.

[6]段玉森，張懿華，王東方，等.我國部分城市臭氧污染時空分布特征分析[J].環境監測管理與技術，2011，23（增刊）：34-39.

[7]曹軍驥.中國大氣PM2.5污染的主要成因與控制對策[J].科技導報，2016，34（20）：74-80.

收稿日期：2020-02-10

作者簡介：紀昳（1988-），女，漢族，在職碩士，工程師，研究方向為環境監測。