近年來大連市大氣中二氧化硫濃度變化特征分析

馬昭

（大連市生態環境事務服務中心，遼寧 大連116023）

大連地處中國東北角遼東半島南端，三面環海，屬于溫帶季風氣候，年平均氣溫10.4℃（大連市氣候公報），冬季平均氣溫-5.2 攝氏度。冬季以集中式供暖為主要供暖方式，近年來供暖期從每年11 月5 日起至次年4 月5 日結束。根據生態環境部數據顯示，2018 年6 月以來大連市二氧化硫月均濃度在全國169個城市排名中最好名次為第18 名，最差名次為131 名，排名相差較大，二氧化硫月均濃度差異明顯。本文通過分析二氧化硫濃度變化特征，推論產生差異的原因，為大連市二氧化硫進一步減排提供依據。

1 二氧化硫濃度數據來源

監測數據來源為中國環境監測總站2017 年10 月至2020年9 月全國主要城市空氣質量狀況報告，依據《環境空氣質量標準》（GB 3095-2012）進行數據評價。本文以每年11 月至次年10 月為一個周期，共三個分析周期對36 個月數據進行對比分析。

2 二氧化硫濃度變化特征

2.1 周期濃度變化特征

大連市大氣中二氧化硫濃度變化特征明顯，2017/2018 年（周期1）大連市空氣中二氧化硫濃度為13μg/m3，2018/2019（周期2） 二氧化硫濃度下降到11μg/m3，較上一周期降幅達15.38%。2019/2020（周期3） 二氧化硫濃度進一步下降至10μg/m3，相比周期1 降幅23.08%。三個周期中大連市空氣中二氧化硫濃度呈現出明顯的下降趨勢。

2.2 月均濃度變化特征

大連市大氣中二氧化硫月均變化濃度特征清晰，每年11月至次年3 月濃度較高，其余月份濃度數值變化不大，總體濃度變化趨勢較為明顯。月均值最高點出現在2017 年12 月，達到24μg/m3，為36 個月內月均最低濃度的3 倍。36 個月二氧化硫月均濃度變化呈現“山谷型”，頂點濃度在每年12 月或次年1 月出現，“谷底”濃度一般出現在每年7～8 月。

圖1 36 個月二氧化硫月均濃度變化及趨勢

2.3 采暖期及非采暖期變化特征

大連市大氣中采暖期（每年4 月～10 月及非采暖期（每年11 月～次年3 月）二氧化硫濃度變化如圖2 所示。

三個周期非采暖期二氧化硫平均濃度為8μg/m3，采暖期平均濃度為17μg/m3，達非采暖期2.1 倍。其中2017/2018 年（周期1）非采暖期（每年4 月～10 月）大連市空氣中二氧化硫平均濃度為8μg/m3，采暖期平均濃度為20μg/m3；周期2 非采暖期二氧化硫平均濃度為7.6μg/m3，采暖期平均濃度為16μg/m3；周期3 非采暖期二氧化硫平均濃度為8.1μg/m3，采暖期平均濃度為13μg/m3。空氣中二氧化硫濃度與采暖期正相關，濃度受冬季供暖影響較為明顯。

表1 二氧化硫濃度變化情況 單位：μg/m3

圖2 采暖期及非采暖期二氧化硫濃度變化

圖3 二氧化硫與氣溫、風速、氣壓變化圖

2.4 不同氣象條件變化特征

以周期1 的二氧化硫月均濃度與月平均溫度、風速、氣壓進行比較，結果見圖3。

從圖3 可以看出，二氧化硫月均濃度值與平均氣壓正相關，與月平均氣溫負相關，與月平均風速相關性不強。冬季氣溫較低，大氣層結穩定，氣象因素不利于大氣中二氧化硫的稀釋和擴散。（大連市冬季大氣中二氧化硫濃度與天氣型的相關性及其預報）大氣中二氧化硫濃度與氣象條件關系較為密切。

3 二氧化硫來源分析

大連市能源消費結構較為單一，煤炭是大連市消費量最大的能源，占全市綜合能源總消費量的88.0%。而大連市煤炭消費量最多的行業是電力、熱力生產和供應業企業。與此同時，電力、熱力生產和供應業企業也是大連市二氧化硫產生量和排放量最大的行業，分別占全市二氧化硫產生總量和排放總量的83.5%和42.0%。工業源所消耗的煤炭能源燃燒產生的二氧化硫應該是大連市大氣中二氧化硫的主要來源。

推斷得出，在冬季供暖的情況下熱力生產企業加大煤炭燃料使用量，也是造成大連市寒冷季節大氣中二氧化硫濃度增加的原因之一。寒冷季節大氣中二氧化硫增加與采暖期密切相關。

4 結論

近年來，大連市大氣中二氧化硫濃度總體下降趨勢明顯，月均變化濃度特征清晰，每年11 月至次年3 月濃度較高，周期濃度變化呈現“山谷型”特征。受采暖期燃煤影響，寒冷季節大氣中二氧化硫濃度增加，采暖期結束后溫度回升，二氧化硫濃度降低，大氣污染程度明顯轉好。近年來二氧化硫濃度總體降低的原因主要有以下幾點：

第一，大氣污染防治管理措施的不斷加強。環保部門近幾年來堅持不懈地開展燃煤鍋爐整治，取締建成區內10 噸以下燃煤鍋爐、拆爐并網，使得大連市供熱、供電企業在數量降低的情況下產能增加，減少了小型鍋爐燃煤不充分、環保治理設施安裝不到位等問題，有效解決了由于燃煤產生的二氧化硫排放點源分散不易控制排放量的問題。

第二，對電力企業煙氣脫硫升級改造工作的進一步推進，2015 年前全市所有燃煤火電機組就已完成全部配套脫硫設施，達到了大氣污染物排放標準要求。

第三，加強煤品控制，積極推進煤炭清潔利用，完善全市煤炭銷售網絡，建設潔凈煤配送中心。從源頭嚴格控制煤品品質，禁止向城市建成區耗煤用戶銷售灰分高于16%、發熱量小于4000 卡/克、硫份高于1%的散煤。全市范圍內無高效脫硫和除塵設施的企業禁止使用灰份高于16%、發熱量小于4000 卡/克、硫份高于1%的散煤，完成企業用煤及散煤清潔化治理。