沈陽市皇姑區(qū)冬季大氣污染物溯源分析

李曉超

（沈陽綠恒環(huán)境咨詢有限公司，遼寧 沈陽 110031）

沈陽市冬季由于受到氣候條件影響，進(jìn)入采暖期，高濕、靜穩(wěn)、逆溫等不利氣象條件頻發(fā)，霧霾天氣容易出現(xiàn)，大氣污染防治工作難度加大，大氣污染物類型也發(fā)生改變，為能夠有針對性地進(jìn)行大氣污染管控，根據(jù)行政區(qū)域進(jìn)行特征分析，方便支配管控力量精準(zhǔn)治霾，有效抗霾，所以本次針對皇姑區(qū)域內(nèi)的污染物進(jìn)行溯源分析。皇姑區(qū)內(nèi)設(shè)置了一處環(huán)境空氣質(zhì)量國控監(jiān)測點(diǎn)位—陵東街點(diǎn)位，位于北陵公園東側(cè)，該點(diǎn)位能夠表征皇姑區(qū)域內(nèi)的環(huán)境空氣質(zhì)量，根據(jù)分析陵東街點(diǎn)位環(huán)境空氣監(jiān)測數(shù)據(jù)整體形勢，找出主要污染物形成來源。陵東街點(diǎn)位西側(cè)為北陵公園，通透性差，周圍綠植尤其樹木覆蓋面積廣，空氣對流阻力較大，使得污染物在近地面持續(xù)累積不易擴(kuò)散，外界傳輸污染對點(diǎn)位影響時間較其他點(diǎn)位時間更長。

根據(jù)2020年整年的環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的來說，陵東街國控點(diǎn)位各項(xiàng)污染物貢獻(xiàn)率和占比可以看出，占比最大的污染物為PM2.5占比32%，其次為O3占比為29.5%，PM10占比25.2%，表明陵東街國控點(diǎn)位主要受PM2.5、PM10和O3這三個污染因子影響較大。分析采暖季的環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，陵東街國控點(diǎn)位各項(xiàng)污染物貢獻(xiàn)率和占比中，占比最大的污染物為PM2.5占比46.3%，其次為PM10占比為29.3%，NO2占比24.4%，表明在采暖期時主要受到PM2.5、PM10和NO2這三個污染因子影響較大。可以得出皇姑區(qū)全年主要的污染物為PM2.5且該污染物主要在采暖期的污染影響比較突出[1]。

1 陵東街點(diǎn)位采暖期本地累計(jì)原因分析

采暖期陵東街點(diǎn)位主要受PM2.5污染因子影響，橫向?qū)Ρ热械木担屯趯Ρ龋治龌使脜^(qū)的污染特性，從而找出皇姑區(qū)主要的污染源。所以對陵東街點(diǎn)位采暖期六項(xiàng)污染物濃度情況做表進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對照，如表1和圖1所示。

根據(jù)表1和圖1的列舉可以看出，皇姑區(qū)整體環(huán)境空氣質(zhì)量在采暖期是呈現(xiàn)改善的情況，尤其是主要污染物PM2.5，但是臭氧和PM10有惡化情況，比較突出的為臭氧。根據(jù)與沈陽市均值進(jìn)行比較，可以看出，皇姑區(qū)連續(xù)兩個采暖期都在CO、臭氧和NO2這三個污染物上高出沈陽市平均水平[2]。

根據(jù)采暖期陵東街各項(xiàng)污染物相關(guān)性分析來看，其中PM2.5&PM10、NO2&CO在沈陽市均值和陵東街點(diǎn)位中相關(guān)性最強(qiáng)，受到揚(yáng)塵的影響最明顯；但陵東街PM2.5與CO的相關(guān)性為0.745（排在第三位），明顯高于國控均值中PM2.5與CO的相關(guān)性0.699（排在第六位），表征可能主要受到生物質(zhì)燃燒影響，主要為散煤和膠合板燃燒的影響，非秸稈焚燒，受散煤影響時污染物PM2.5、PM10同時加重污染，累計(jì)后容易造成PM2.5、PM10為主要污染物產(chǎn)生污染天氣，得出結(jié)論表征陵東街主要受到揚(yáng)塵、散煤和膠合板燃燒影響。陵東街站點(diǎn)三公里范圍內(nèi)有3處散煤及劈柴燃燒區(qū)分別為陵東街121巷、陵園街17巷和北陵農(nóng)場，三公里外有4處棚戶區(qū)，主要以散煤及膠合板等高污染燃料取暖。

表1 陵東街點(diǎn)位各污染物均值濃度同比對照表

圖1 陵東街點(diǎn)位各污染物與市均值對比圖

從陵東街國控點(diǎn)位AQI濃度數(shù)據(jù)來看，集中分析高值時段主要集中出現(xiàn)在夜間，從20時開始至第二日凌晨，之后在晨間6時左右有時會出現(xiàn)小反彈情況，主要受到夜間污染物累積影響，冬季一旦近地面的風(fēng)速小于2 m/s，逆溫導(dǎo)致的邊界層高度降到500 m以下，相對濕度高于60%，大氣環(huán)境容量就會進(jìn)一步減少50%～70%，因此夜間污染物的累積極易誘發(fā)污染天氣的出現(xiàn)，點(diǎn)位周邊燃燒散煤和膠合板的現(xiàn)象影響較為嚴(yán)重，不僅增加CO污染物的量，還會導(dǎo)致已經(jīng)受揚(yáng)塵影響的PM2.5、PM10污染物的進(jìn)一步加劇。

2 陵東街點(diǎn)位突高原因分析

2020年陵東街點(diǎn)位發(fā)生33次點(diǎn)位突高情況，對突高情況進(jìn)行專項(xiàng)統(tǒng)計(jì)分析，其中氣象條件濕度大于60%的情況有25次，風(fēng)力小于4 m/s的情況有29次，其中首要污染物為PM2.5的情況有26次，污染等級輕度污染及以上的有32次。在采暖期出現(xiàn)17次，非采暖期出現(xiàn)16次（其中在靠近采暖期的4月和10月出現(xiàn)10次）；夜間突高出現(xiàn)26次，日間7次；此外由于PM2.5為首要污染物有26次，PM10有5次，O3有2次；綜合分析可知，問題主要出現(xiàn)在采暖期或靠近采暖期的夜間，其中主要產(chǎn)生的污染物為PM2.5，長時間靜穩(wěn)、逆溫的不利氣象條件下，濕度高風(fēng)力小，導(dǎo)致環(huán)境容量減小，在氣象、傳輸及本地污染疊加作用下，污染物得不到消散，根據(jù)各項(xiàng)污染物相關(guān)性分析，PM2.5&CO相關(guān)性較高＞0.6，所以疑似受到生物質(zhì)燃燒影響，主要為低空面源污染；此外需要注意突高產(chǎn)生主要由于本地短距離傳輸累積影響，其中揚(yáng)塵影響也較為明顯，疊加后陵東街點(diǎn)位為全市國控點(diǎn)位最差，管控效果較為不利[3]。

3 皇姑區(qū)冬季大氣污染物管控建議

根據(jù)上述分析，在累計(jì)影響和突發(fā)影響中我們都可以看出，皇姑區(qū)在冬季采暖期，主要的污染物特征與其他區(qū)域相對比，皇姑區(qū)受到生物質(zhì)燃燒影響較為明顯，主要為低空面源污染。管控問題和建議：

散煤替代工作問題：陵東街點(diǎn)位周邊，共有6個棚戶區(qū)（陵東街121巷、陵園街17巷、北陵農(nóng)場、北地、觀音村、文官屯），大概不到2000戶，無集中供暖，采暖季村屯內(nèi)燃煤需求量較大。現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)：一是將近50%以上住戶未購買型煤，使用散煤、膠合板等高污染燃料取暖；二是已購買型煤的住戶，所購買型煤的數(shù)量不多，不足以維持整個采暖季，所以存在型煤混燒情況；三是根據(jù)住戶反映，型煤燃燒熱值不夠，不足以進(jìn)行取暖；四是巡查發(fā)現(xiàn)對住戶內(nèi)堆放的膠合板等高污染燃料，沒有及時進(jìn)行清理。

建議：需強(qiáng)化源頭治理。回收無集中供熱區(qū)域內(nèi)居民儲存的散煤和建筑廢料等高污染燃料，嚴(yán)禁使用高污染燃料取暖，加強(qiáng)銷售環(huán)節(jié)監(jiān)管，禁止農(nóng)用車、三輪車入戶運(yùn)輸銷售劣質(zhì)散煤，擴(kuò)大散煤替代范圍，替代補(bǔ)貼政策應(yīng)惠及替代范圍內(nèi)的全部居民，并發(fā)放清潔型爐具與型煤配套使用；二是為保證散煤替代工作有效進(jìn)行，需提高型煤使用質(zhì)量，型煤使用需滿足住戶正常取暖需求；三是散煤問題需治本解決。加快完成皇姑區(qū)無集中供熱區(qū)域的棚戶區(qū)改造計(jì)劃，在不具備改造條件的地區(qū)，宜氣則氣、宜電則電、宜煤則煤。