鐵嶺市匯工街西點位冬季主要大氣污染源分析

張峻瑋

（遼寧省生態環境監測中心，遼寧 沈陽110161）

1 概述

鐵嶺市地處遼寧省北部，松遼平原中段。鐵嶺屬溫帶大陸性季風氣候。氣候的主要特點有: 冬季寒冷干燥，夏季溫熱多雨，雨熱同季; 春秋短促多風; 日照豐富、四季分明[1]。鐵嶺市能源結構以燃煤為主，大氣環境為“煤煙型”污染[2]，主要污染物為細顆粒物（PM2.5）。

鐵嶺市匯工街西環境空氣質量監測點位布設在鐵嶺市西北部銀州區，監測設備建設在鐵嶺市銀州區污水處理廠院。從匯工街西點位周邊情況看（圖1），點位周邊并無大型污染工業、企業類污染源存在。在點位的西南方向，距離點位1.5 公里左右有兩個村屯，分別為小蓮花存和英城子村，西南方向距離點位3 公里左右有3 個村屯，分別得勝臺村，大蓮花村和二臺子村；點位東面約500 米處為鐵嶺市匯工街棚戶區，以上各處共計約2000戶人口，冬季取暖方式為燃燒散煤或型煤，年用煤量約3300 噸。

圖1 鐵嶺市匯工街西點位周邊情況

本文應用2019 年至2020 年2 月份鐵嶺市匯工街西及其他3 個點位的環境空氣質量數據，對影響匯工街西點位空氣質量的污染來源進行探討。

2 研究方法

2.1 數據來源

中國環境監測總站認定的，由鐵嶺市4 個環境空氣質量國控監測點位（匯工街西、水上樂園、銀州路東段，金沙江路北）監測的數據，作為評價鐵嶺市匯工街西點位空氣質量的數據。

2.2 統計方法

依據《環境空氣質量指數（AQI）技術規定（試行）》（HJ 633-2012）、《環境空氣質量標準》（GB 3095-2）和《環境空氣質量評價技術規范（試行）》（HJ 663-3）[3-5]，經統計得出城市和點位污染物濃度等數據。

3 結果和討論

3.1 污染物特征

3.1.1 濃度特征

鐵 嶺 市 2019 年 1 至 2 月 上 半 月 PM2.5濃 度 為67μg/mg3，2020 年為93μg/mg3，升幅為38.8%，扣除春節影響（1月24-28 日）濃度較高的時段，為82.8μg/mg3，升幅為23.6%，2019 年2 月上半月PM2.5濃度為60μg/mg3，2020 年上半月PM2.5濃度為55μg/mg3，同比下降了12%。

從數據上看（表1），匯工街西點位六項污染濃度全部環比上升。從點位污染物濃度變化的情況來看，CO 同比惡化最為明顯，增長率高達71%，PM2.5緊隨其后，增長率為52.7%；扣除2020 年春節期間造成的影響，PM2.5濃度達到了101μg/mg3，增長率為35.5%，同樣以此方法扣除后，PM10濃度為130μg/mg3，增長率為11.1%。NO2的影響并不大，SO2濃度反而稍稍上升了。CO 和O3一般與煙花爆竹燃放關系不大，不考慮扣除后的情況。總之，春節期間的顆粒物污染，扣除與未扣除污染物的濃度均值差別很大，表明春節期間煙花爆竹的燃放對空氣質量影響很大；而CO上升明顯，SO2略有上升，則表明該地有較為恒定的污染源，一般不受其他客觀因素影響（如春節期間煙花爆竹的燃放），對空氣質量的影響較為穩定。2020 年2 月上半月匯工街西點位PM2.5濃度為65.3μg/mg3，PM10濃度為88.3μg/mg3，和2019 年2 月上半月73.7μg/mg3和105μg/mg3比較，分別環比上升了12.9%和18.9%。總之，無論是1 至2 月上半月還是2 月上半月本身，匯工街西點位顆粒物濃度同比都是上升的，只不過2 月上半月PM2.5同比上升的增幅有所下降。2019 年2 月上半月SO2平均濃度為17μg/mg3，2020 年2 月上半月下降為13μg/mg3；2019 年CO 濃度為13μg/mg3，2020 年為12μg/mg3，變化不大。SO2濃度下降，PM2.5增幅下降，兩者共同的變化，表明這種污染源應該是同時存在對兩種污染物共同的影響，且SO2 為其特殊的表現特征。

表1 1 月1 日-2 月15 日匯工街西點位污染物濃度變化濃度μg/mg3

3.1.2 時間特征

從鐵嶺市四個點位小時平均濃度曲線來看（圖2），匯工街西點位在濃度峰值上明顯高于其他三個點位，這表明，在匯工街西點位有不同于其他點位的差異性污染源，極大地影響了空氣質量。

圖2 2020 年1 月1 日至2 月15 日鐵嶺市各點位PM2.5 小時濃度均值曲線

作者簡介:張峻瑋（1993，1-），男，助理工程師，主要從事空氣質量分析和預報工作。

以平均的小時數據做出PM2.5和SO2的小時曲線（圖3），PM2.5和SO2的小時曲線峰值一般出現在6 至10 點和18 至22點，在午后處于最低值，同時SO2有相似的伴隨性趨勢。

圖3 2020 年1 月1 日至2 月15 日鐵嶺市PM2.5 和SO2 小時濃度均值曲線

選擇2 月1 日值2 月6 日的數據，從小時數據上來看（圖4），匯工街西點位PM2.5小時數據呈“心電圖”狀，每隔一段時間就有明顯的峰值，且峰值一般出現在6 至9 點和18 至22 點，同時SO2有相似的伴隨性趨勢，這與上面的圖趨勢一致。一般來講，這兩個時段都是居民生活顯著的時段，說明污染物的變化趨勢與居民生活關系密切。

圖4 匯工街西點位2 月1 日00 時至2 月8 日00 時污染物濃度變化

3.1.3 污染物間的特征

對匯工街西1 月至2 月15 日的小時數據進行平均，算出點位每小時的平均數據，作出散點圖建立線性回歸方程（圖5，圖6），發現PM2.5和SO2，PM2.5和CO 數據之間有很強的相關關系，即污染物“源出同門”。

圖5 匯工街西點位1 月1 日至2 月8 日PM2.5 和SO2 小時數據散點圖

圖6 匯工街西點位1 月1 日至2 月8 日PM2.5 和CO 小時數據散點圖

3.2 污染等級特征

2020 年鐵嶺市1 月和2 月上半月在各級別天數的分布上極具特色（表2）。比較鐵嶺市和匯工街西點位的在各污染級別天數上的差異，可以看出：匯工街西點位污染較鐵嶺市整體較重，屬于較為突出的點位，必然存在額外的污染源影響；同時，污染形勢在1 月較重，在2 月空氣質量確明顯改善，這說明這種污染源具有一定的季候性，可能是與氣溫的變化有關。

表2 鐵嶺市和匯工街西點位各污染級別天數分布

4 結論

匯工街西具有與其他點位不同的污染特點；1 月氣溫較低，居民燃煤用量增大，污染嚴重，顆粒物和SO2濃度較高，進入2月氣溫有所回暖，燃煤量減少，反映為指示散煤燃燒特征的SO2濃度下降，顆粒物同比升幅降低，空氣質量改善；該變化僅與氣溫變化有關，與春節期間燃放無關；并且污染物濃度較高時段正是居民生產生活活躍時段，污染物趨勢變化也一致，污染物間具有很好的相關性，表明“污出同源”。再結合以往的調查，匯工街西點位周邊本就無較大的工業源，并且目前“疫情”存在的情況，僅有的企業、加工廠停產，工業源影響更是微乎其微，其污染來源只能是周邊村屯、棚戶區的散煤燃燒。