大氣環(huán)境空氣質(zhì)量形勢分析研究

倪雯倩，趙 彤，楊成程，葛王杰

（1.蘇州水潤環(huán)保科技有限公司，江蘇 蘇州215101；2.蘇州昂諾環(huán)保科技有限公司，江蘇 蘇州215101）

國際ISO 組織將大氣污染定義為“會對人類身體健康與農(nóng)作物生產(chǎn)造成負(fù)面影響的污染現(xiàn)象”。相比較于其他污染現(xiàn)象來說，大氣中的污染物呈現(xiàn)擴(kuò)散性，而且具有流動性，污染傳播速度比較快，覆蓋范圍更廣，現(xiàn)存空氣污染源比較多，如PM2.5、PM10、No2、SO2等，空氣中顆粒物質(zhì)的增加也會引發(fā)嚴(yán)重霧霾。

1 大氣環(huán)境空氣質(zhì)量污染源

中國大氣污染情況據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，當(dāng)前全國每年排放的粉塵量約為2.9×107t，其中燃煤排放的煙塵約為2.5×107t，占78.7%。排放的SO2約1.32×107t，占比達(dá)90.7%，其中SO2和顆粒物質(zhì)為主要污染物。作為煤炭大國，中國主要大氣污染物是煙塵和煤煙型污染。北方城市重工業(yè)區(qū)較多，所以大氣污染比南方城市嚴(yán)重，而冬季因為取暖問題，所以空氣質(zhì)量要低于夏季。2019-07中國生態(tài)環(huán)境部門官方網(wǎng)站上通報了全國環(huán)保辦理情況，截至7 月底，各類污染類型中大氣污染占比最高，在總污染中占比50%。各類污染的占比情況如圖1 所示。

圖1 2019-07 各類污染占比

空氣質(zhì)量高低取決于空氣中污染物的存在濃度，引發(fā)空氣污染的原因有很多，污染情況也會隨著監(jiān)測時間、地點等因素而出現(xiàn)波動。但是目前可以確定的是，人為排放已經(jīng)成為造成空氣污染的主要原因。其次，城市建筑密度、地勢地貌也會影響空氣質(zhì)量。常見空氣污染源分為兩種：①自然污染，即火山爆發(fā)、森林火災(zāi)等現(xiàn)象造成的污染；②人為污染，即由人類生產(chǎn)生活而產(chǎn)生的污染，如煙囪、工業(yè)廢氣排放、汽車尾氣、飛機(jī)尾氣等。城市空氣污染源還包含建筑施工、垃圾清運、飯館油煙等。顆粒物污染近幾年愈發(fā)嚴(yán)重，PM是對空氣中漂浮顆粒物的總稱，其中，PM2.5是顆粒直徑小于2.5 μm，此類細(xì)小顆粒物不易被呼吸道阻擋，被人體呼入后，可進(jìn)入支氣管和肺泡，影響肺部氣體交換，引發(fā)支氣管炎、心腦血管疾病、哮喘等身體疾病。以O(shè)3和PM2.5為代表的復(fù)雜性空氣污染已經(jīng)成為影響人類生活的主要空氣污染，而PM2.5的來源有很多，例如SO2、氮氧化物通過汽車尾氣、工廠排放到大氣中，經(jīng)過光化學(xué)反應(yīng)形成二次顆粒物，其形成機(jī)理如圖2 所示。

圖2 PM2.5 的形成流程

2 大氣環(huán)境空氣質(zhì)量分析及管控要點

2.1 加快數(shù)字化的監(jiān)測

使用數(shù)字化空氣質(zhì)量監(jiān)測手段已經(jīng)是必然發(fā)展趨勢，因此需要建立智能化空氣質(zhì)量網(wǎng)格化微型站，當(dāng)前城市所使用的環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)警體系平臺大多是采用了多種統(tǒng)計預(yù)報以及多數(shù)值預(yù)報的工作模式，預(yù)報結(jié)果覆蓋范圍較廣，包含了空氣質(zhì)量指數(shù)AQI、空氣質(zhì)量等級、SO2、NO2、CO、O3、PM2.5和PM10濃度等。使用數(shù)字化監(jiān)測手段可以有效提升大氣環(huán)境精細(xì)化管理水平。采取激光雷達(dá)走航及典型大氣顆粒物組分網(wǎng)建設(shè)，對重點污染源進(jìn)行集中辨識，快速分析出污染源，不斷優(yōu)化現(xiàn)有大氣環(huán)境監(jiān)管的科學(xué)性、規(guī)范性以及準(zhǔn)確度，落實大氣環(huán)境的精細(xì)化監(jiān)控。2012-03，環(huán)保部發(fā)布新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。空氣監(jiān)測項目在SO2、NO2、PM10的基礎(chǔ)上增加了PM2.5、CO、O3等污染物濃度監(jiān)測。例如CO、O3污染主要來源為汽車尾氣排放、垃圾焚燒，會對人類身體健康造成嚴(yán)重傷害，所以在使用數(shù)字化大氣污染監(jiān)測技術(shù)時，需要重點對CO、O3采取8 h 濃度監(jiān)測，常見測定方法有靛藍(lán)二磺酸鈉分光光度法、紫外熒光分析法、非色散紅外吸收法。

2.2 嚴(yán)肅執(zhí)法環(huán)境

為提高空氣質(zhì)量，相關(guān)部門應(yīng)嚴(yán)肅執(zhí)法環(huán)境，定期或不定期對市內(nèi)嚴(yán)重污染企業(yè)進(jìn)行廢氣排放監(jiān)測，日常隨機(jī)抽查，按照環(huán)境保護(hù)局量化標(biāo)準(zhǔn)以及法律法規(guī)來進(jìn)行記錄或干預(yù)。確保執(zhí)法過程的嚴(yán)肅性、科學(xué)性、規(guī)范性。健全執(zhí)法制服，聯(lián)動地區(qū)環(huán)保部門、公安部門、人民法院等多個組織，共同為凈化城市環(huán)境作出貢獻(xiàn)。動態(tài)化監(jiān)控空氣污染違法行為。例如，2018年全年，秦皇島共查處環(huán)境違法類型案件達(dá)310 起，罰款金額共3581.64 萬元，停產(chǎn)限產(chǎn)6 件，起到良好控制效果。凈化空氣質(zhì)量是一項具有周期性的工作，需要相關(guān)人員達(dá)成一致，共同努力，才能削減污染物排放量，并在大氣環(huán)境工作中展現(xiàn)成效。

2.3 汽車尾氣污染管理

如今群眾生活水平提高，人均汽車保有量也在以12%～35%的速度逐年上漲，但是城市交通設(shè)施及道路建設(shè)的速度遠(yuǎn)落后于此，道路建設(shè)增長速度僅為5%。龐大的車流量以及車密度不僅引發(fā)了交通擁堵問題，同時大量汽車尾氣排放，也造成了嚴(yán)重的城市尾氣污染。因此，想要優(yōu)化大氣環(huán)境空氣質(zhì)量，需要盡快減少交通污染問題，將“綠色交通”作為城市發(fā)展的基本原則與目標(biāo)，將城市空間布局、運輸車流量、綠色交通技術(shù)、綠色交通方式、綠色交通管理等內(nèi)容都納入其中。例如，可以盡快推廣使用清潔燃料汽車，以第三代技術(shù)為支持的燃?xì)馄囈呀?jīng)生產(chǎn)并逐步普及，其運行原理為電控噴射，配有三元催化鏡花裝置，排放量滿足超低排放車輛標(biāo)準(zhǔn)。車輛動力與柴油、汽油相近，為了更好地降低汽車尾氣對大氣的污染，需要對汽車的排放尾氣采取定期污染物檢測，確保尾氣排放符合污染防治相關(guān)規(guī)定。其次要重視對汽車燃料的管理檢測，從源頭上控制好燃料的純凈度，在確保機(jī)動車的燃燒率的基礎(chǔ)上，不斷減少尾氣廢氣的排放量。最后，為了更進(jìn)一步地保護(hù)大氣環(huán)境，環(huán)保部門的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)加大對清潔型燃料技術(shù)研究與推廣力度，運用高新技術(shù)來優(yōu)化空氣質(zhì)量，政府部門也需要制訂對應(yīng)獎勵政策，例如對安裝尾氣凈化器或使用天然氣的車輛，尤其是私家給予優(yōu)惠政策，鼓勵車主自動自發(fā)地加入環(huán)境保護(hù)工作中；做好社會宣傳工作，提高群眾參與積極性，共同努力，減少汽車尾氣的排放。

2.4 規(guī)范政府管控責(zé)任

2013年國務(wù)院印發(fā)《大氣污染防治行動計劃》，強調(diào)環(huán)保部門要加強與氣象部門的合作，建立重污染天氣監(jiān)測預(yù)警體系。到2014年中國京津冀、長三角、珠三角等區(qū)域已經(jīng)深入落實了成區(qū)域、省、市級重污染天氣監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)。目前，中國已經(jīng)形成國家—區(qū)域—省級—城市四級城市環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報預(yù)警體系，其中國家預(yù)報預(yù)警中心主要負(fù)責(zé)國家層面的環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報業(yè)務(wù)，并負(fù)責(zé)特別嚴(yán)重、影響范圍大的跨區(qū)域、跨省市的大氣污染過程預(yù)報，收集全國空氣質(zhì)量預(yù)報預(yù)警信息，建立全國環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)報信息網(wǎng)絡(luò)。

2.5 調(diào)整工業(yè)產(chǎn)業(yè)布局

目前，中國很多城市內(nèi)工廠分布比較混亂，因為一些工廠成立時間比較早，居民區(qū)與工業(yè)區(qū)未劃分，出現(xiàn)選址不合理問題，導(dǎo)致工廠與居民區(qū)距離較近，還有一些工程內(nèi)的機(jī)械設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重老化問題，污染治理技術(shù)也比較落后，污染氣體處理不完全就開始排放，加重了城市的大氣污染負(fù)荷。當(dāng)前工業(yè)廢氣的主要物質(zhì)為SO2，污染負(fù)荷為1281967，占比總大氣污染負(fù)荷的72%。鋼鐵、電力、化工、機(jī)械都是產(chǎn)生SO2的行業(yè)。因此，為了提高城市空氣質(zhì)量，控制大氣污染，需要盡快優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，根據(jù)國家法律政策規(guī)定調(diào)整或限制部分重污染行業(yè)生產(chǎn)能力，對市內(nèi)特定區(qū)域的建材、鋼鐵、化工等污染影響較嚴(yán)重的行業(yè)進(jìn)行污染評估，并為其制動調(diào)整策略。經(jīng)濟(jì)上促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)加快技術(shù)改造，優(yōu)化現(xiàn)有污染氣體處理技術(shù)，重視環(huán)保工作，提升治理水平，積極引用先進(jìn)污染處理技術(shù)，使用低能高產(chǎn)品，盡早實現(xiàn)增產(chǎn)不增污[3]。

3 結(jié)論

綜上所述，人類社會運行過程中會往大氣中排放很多廢氣，有毒物質(zhì)進(jìn)入大氣中，經(jīng)過沉淀、擴(kuò)散、聚集形成大氣污染，不僅對人體健康造成危害，同時還會影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。廢氣在降雨季節(jié)隨著雨水降落到地上，形成人們常說的“酸雨”，進(jìn)而造成水體污染、土壤污染等嚴(yán)重生態(tài)問題。