濟(jì)源市環(huán)境空氣質(zhì)量首要污染物變化分析

李利霞，王 亮，陳芙蓉，賈 靖

(1.濟(jì)源市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，河南 濟(jì)源 459000；2.濟(jì)源市環(huán)境監(jiān)察支隊(duì)，河南 濟(jì)源 459000)

0 引言

濟(jì)源市市域面積1 931平方公里，人口73.3萬(wàn)，該市工業(yè)化水平超過(guò)70%，是全國(guó)最大的綠色鉛鋅冶煉基地和中國(guó)最大的白銀生產(chǎn)基地，是河南省重要的鋼鐵、能源、化工、裝備制造基地，擁有5家超百億企業(yè)。2017年該市燃煤使用量約1 300萬(wàn)噸，單位國(guó)土面積上燃煤使用量為6 732噸，是全省平均用量的4～5倍[1]。自2015年以來(lái)該市采取各種措施加大污染治理力度，環(huán)境空氣質(zhì)量較“十二五”期間有了較大改善，但環(huán)境空氣污染問(wèn)題仍比較突出。本文通過(guò)對(duì)2015年、2016年、2017年、2018年濟(jì)源市環(huán)境空氣中首要污染因子細(xì)顆粒物、可吸入顆粒物、臭氧的分析評(píng)價(jià)[2]，對(duì)做好城市大氣污染防治工作具有重要的指導(dǎo)意義。

1 監(jiān)測(cè)情況

1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位情況

濟(jì)源市區(qū)位于市域中東部平原地區(qū)，城區(qū)共建設(shè)了3套環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采樣口均距地面1.5 m，點(diǎn)位的選取符合HJ664—2013《環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)技術(shù)規(guī)范》[3]要求，3套環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)均在城市的建成區(qū)內(nèi)，點(diǎn)位分布相對(duì)均勻，能夠覆蓋全部建成區(qū)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具有較好的代表性、可比性，能夠客觀反映該市區(qū)范圍內(nèi)的空氣污染水平和變化規(guī)律。

1.2 監(jiān)測(cè)時(shí)間及頻次情況

監(jiān)測(cè)時(shí)間為2015年1月1日至2018年12月31日，采用每天連續(xù)24小時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)每5分鐘記錄一次。

1.3 監(jiān)測(cè)儀器及分析方法情況

監(jiān)測(cè)儀器采用美國(guó)熱電公司生產(chǎn)的49I型祡外光度法臭氧分析儀及146I型多元?dú)怏w校準(zhǔn)儀，臭氧分析方法為原國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局編制的《空氣和廢氣監(jiān)測(cè)分析方法》中空氣質(zhì)量連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)臭氧推薦使用的方法，監(jiān)測(cè)過(guò)程嚴(yán)格按照《河南省環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)質(zhì)量管理規(guī)定》[4]中相關(guān)技術(shù)規(guī)定和質(zhì)量控制要求，對(duì)儀器進(jìn)行定期巡檢、維護(hù)、單點(diǎn)及多點(diǎn)校準(zhǔn)等，以確保儀器線性狀態(tài)、精密度、準(zhǔn)確度和運(yùn)行狀態(tài)正常。

1.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)濟(jì)源市空氣質(zhì)量功能區(qū)劃，城區(qū)為二類區(qū)，故評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)采用GB3095—2012《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》[5]二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)年平均值：可吸入顆粒物為70 μg/m3。細(xì)顆粒物為35 μg/m3、臭氧為160 μg/m3、

年平均值計(jì)算公式如下：

Cj——j監(jiān)測(cè)點(diǎn)的日平均值，μg/m3；

m——監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)目，m=1,2,3,…,m；

n——統(tǒng)計(jì)時(shí)段內(nèi)監(jiān)測(cè)的天數(shù)，i=1,2,3,…,n。

2 監(jiān)測(cè)結(jié)果與分析

2.1 日均值達(dá)標(biāo)率狀況

3項(xiàng)首要污染因子日均值達(dá)標(biāo)率變化見(jiàn)圖1。可吸入顆粒物日均值達(dá)標(biāo)率從2015年的72.6%上升到2018年的78.4%，上升5.8個(gè)百分點(diǎn)，呈逐年上升趨勢(shì)；細(xì)顆粒物日均值達(dá)標(biāo)率從2015年的61.4%上升到2018年的73.7%，上升12.3個(gè)百分點(diǎn)，呈逐年上升趨勢(shì)；臭氧日均值達(dá)標(biāo)率從2015年的89.8%下降到2018年的81.0%，下降8.8個(gè)百分點(diǎn)，呈逐年下降趨勢(shì)。

2.2 年均值濃度變化狀況

3項(xiàng)首要污染因子年均值濃度變化見(jiàn)圖2。可吸入顆粒物年均值濃度從2015年的125 μg/m3下降到2018年的104 μg/m3，下降16.8%，呈下降趨勢(shì)；細(xì)顆粒物年均值濃度從2015年的75 μg/m3下降到2018年的64 μg/m3，下降14.7%，呈下降趨勢(shì)；臭氧年均值濃度從2015年的159 μg/m3上升到2018年的186 μg/m3，上升17%，呈上升趨勢(shì)。

2.3 首要污染因子占總污染天數(shù)比例

3項(xiàng)首要污染因子污染天數(shù)占總污染天數(shù)比例變化見(jiàn)圖3。可吸入顆粒物污染天數(shù)占總污染天數(shù)比例從2015年的9.1%上升至2016年的18.7%，2017年后又有所下降， 2018年為3.4%，整體下降幅度為5.7個(gè)百分點(diǎn)，呈下降趨勢(shì)；細(xì)顆粒物污染天數(shù)占總污染天數(shù)比例從2015年的72.7%下降到2018年的53.1%，下降19.6個(gè)百分點(diǎn)，呈逐年下降趨勢(shì)；臭氧污染天數(shù)占總污染天數(shù)比例從2015年的18.2%上升到2018年的43.5%，上升25.3個(gè)百分點(diǎn)，呈逐年上升趨勢(shì)。

2.4 三項(xiàng)污染因子變化趨勢(shì)分析

利用Spearman秩相關(guān)系數(shù)法[6-7]，取置信度95%的W0.05=0.90為判別標(biāo)準(zhǔn)。各首要污染因子分析結(jié)果見(jiàn)表1。從表中可以看出，在2015～2018 年期間，可吸入顆粒物日均值達(dá)標(biāo)率變化趨勢(shì)為不顯著上升趨勢(shì)，年平均值變化趨勢(shì)為顯著下降趨勢(shì)，污染天數(shù)占總污染天數(shù)比例變化趨勢(shì)為不顯著下降趨勢(shì)；細(xì)顆粒物日均值達(dá)標(biāo)率變化趨勢(shì)為不顯著上升趨勢(shì)，年平均值、污染天數(shù)占總污染天數(shù)比例變化趨勢(shì)為不顯著下降趨勢(shì)；臭氧日均值達(dá)標(biāo)率變化趨勢(shì)為不顯著下降趨勢(shì)，年平均值變化趨勢(shì)為顯著上升趨勢(shì)，污染天數(shù)占總污染天數(shù)比例變化趨勢(shì)為不顯著上升趨勢(shì)。

表1 Rs值與Wp的比較結(jié)果

3 結(jié)論與建議

2015～2018年期間，濟(jì)源市可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物兩種污染因子污染程度都呈現(xiàn)出一定的好轉(zhuǎn)趨勢(shì)，臭氧因子污染程度呈加重趨勢(shì)，臭氧已成為影響環(huán)境空氣質(zhì)量的主要污染物[8]。

為了進(jìn)一步改善濟(jì)源市環(huán)境空氣質(zhì)量，今后要加強(qiáng)以下幾方面的工作：

1.嚴(yán)格控制煤炭消費(fèi)總量[9-10]。按照國(guó)家能耗雙控、煤炭控制工作要求，采取清潔能源替代、節(jié)能改造提升、行業(yè)能效對(duì)標(biāo)、嚴(yán)控煤炭增量、削減煤炭存量等各項(xiàng)措施落實(shí)煤炭減量工作要求。

2.強(qiáng)化重污染天氣機(jī)動(dòng)車(chē)限行、禁行管控，淘汰黃標(biāo)車(chē)和老舊車(chē)輛；推廣新能源汽車(chē)，更新市區(qū)公交車(chē)為大型低碳環(huán)保油電混合、天然氣和純電動(dòng)公交車(chē)；嚴(yán)格控制機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的排放[11]。強(qiáng)化安置尾氣凈化裝置、合理控制城市機(jī)動(dòng)車(chē)擁有量，通過(guò)提升汽車(chē)油品質(zhì)量等來(lái)減緩地面臭氧的含量。

3.建立完善完整的監(jiān)測(cè)機(jī)制和監(jiān)測(cè)體制[12]。判定臭氧產(chǎn)生前體物的具體比例、來(lái)源位置，形成正確有效的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

4.制定國(guó)家、區(qū)域和城市等不同層面的大氣臭氧污染防治對(duì)策，在約束氮氧化物減排的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的治理，實(shí)施區(qū)域甚至是跨區(qū)域的污染聯(lián)防聯(lián)控。

5.強(qiáng)化VOCs污染的防治[13-14]，嚴(yán)格控制石化，印刷等重污染行業(yè)的排放，強(qiáng)化對(duì)生產(chǎn)工藝廢氣的綜合治理，有效控制VOCs的排放量，降低臭氧污染。

6.廣泛向人們普及臭氧的基本知識(shí)，了解長(zhǎng)時(shí)間接觸高濃度臭氧的人會(huì)出現(xiàn)的各種癥狀，城市大氣環(huán)境中臭氧來(lái)源的主要因素[15]。