基于PM2.5監測數據的大氣污染防治措施改進

李 花

（蘇州市相城環境監測站（蘇州市相城環境監控中心）江蘇蘇州 215131）

引言

隨著經濟社會的快速發展，能源消耗進一步加快，大氣環境質量也受到了嚴重的影響。“十四五”時期我國經濟社會發展的主要目標包括把新發展理念貫穿發展全過程和各領域，實現更高質量、更持續、更安全的發展，同時生態文明建設也需要得到長足進步，為了從根本解決生態環境問題，因此必須處理好發展與保護的關系，加快綠色發展。近十幾年來，“霧霾”天氣持續肆虐我國大部分地區，“霧霾” 中的PM2.5 顆粒對空氣造成了嚴重的污染，極大地影響了居民的正常生產生活[1]。為了響應國家“十四五”規劃中對于生態文明建設的要求，對空氣中的PM2.5 含量進行實時監督和管控，具有極其重要的現實意義。

1 PM2.5 誘因及其與大氣污染的關系

工業和交通的快速發展以及化石燃料的大規模使用，將粉塵、硫氧化合物。碳氧化合物、臭氧等物質排放到大氣中，嚴重惡化了大氣質量。現階段導致空氣污染的主要因素包括工業三廢（廢氣、廢水、廢渣）、交通運輸（汽車尾氣）、冬季爐具取暖設備、化石燃料的廣泛使用等[2]。從物理特性角度來講，這些污染源可以分為兩種，一種是氣溶膠污染物，主要包括粉塵、懸浮顆粒、可吸入顆粒物；另一種是氣體污染物，主要包括硫氧化合物。氮氧化合物和一些碳氧化合物。當這些污染物排放到空氣中后，就嚴重威脅著人類的生存和發展。

PM2.5 又被稱為細顆粒物，是造成空氣污染和霧霾天氣的主要污染物。PM2.5 顆粒容易附著大量的有毒有害物質，而且在空氣中的停留時間長，對居民健康有著長久的危害并且影響了城市的正常發展。從2001 年PM2.5 被列為需重點觀測影響空氣質量物質以來，我國的大部分地區的PM2.5 含量就遠遠超過世界衛生組織的安全標準[3]。

2 基于自動化監測數據的PM2.5 防治分析

2.1 試點地區介紹

蘇州相城區位于蘇州市區北部，內部交通線密集，京滬高速、蘇臺高速、蘇錫支線從南北穿過，西臨太湖，濕地分布密集。蘇州相城區作為全國工業百強區之一，境內工業園區分布廣泛，主要為醫藥制造業和電器機械制造業，一直在努力兩手協調綠色與發展之間的平衡，2019 年10 月，相城區成功入選全國綠色發展百強區，是一個研究大氣污染防治措施的優秀試點地區。

2.2 試點地區PM2.5防治具體措施

一是對企業制定氣體排放的標準，定量劃定工廠的污染排放類型和含量，另外鼓勵企業通過一些過濾手段來降低廢氣中的顆粒濃度，只有達到排放標準才允許將廢氣排入環境中；二是冬季改變取暖方式，禁止銷售劣質煤，推薦無煙煤的使用，鼓勵使用電暖器、電廚具等生活電器的使用。三是積極推廣電動汽車或者混合動力汽車，對藍牌車和黃牌車實施尾號限行，鼓勵出行使用公共交通工具，減輕車輛快速增長造成的交通負擔，降低機動車尾氣排放量。四是發揮生態調節作用，用生態系統的水循環和大氣循環等實現水、大氣污染的凈化，二氧化碳循環，防風固沙等功能。具體措施包括建立植被緩沖帶、構建城市濕地、擴大城市綠化面積等。

2.3 措施成效調研

全區設有空氣污染監測點，采用β 射線法進行PM2.5 含量監控，本次調研選取一個監控點，該檢測點從2016 年就通過β射線傳感器將收集到的氣體樣本連接到與地面垂直的切割器，震蕩率傳感器將空心振蕩管的震蕩率上傳到云數據平臺，再經過計算和誤差修正，就實現了PM2.5 數據的自動監測。從五年的污染物數據表中發現，每年2 月份的PM2.5 含量變化比較明顯，因此擇選這五年中的二月份PM2.5 含量變化趨勢進行橫向比較（2016 年 和2020 年2 月有29 天，2017 年、2018 年 和2019 年2月有28 天，2018 年2 月1 日和2 日數據丟失）。

圖1 2016-2020年2月PM2.5含量對比圖

從數據中可以看出，這五年的二月份數據基本在正常數據測定區間范圍內，而且變化范圍和變化規律也基本符合環境變化情況。在整體上看來，隨著大氣污染治理措施的推進，二月份的數據方差變小，說明生態調節作用的增強，在自然作用的調節下，大氣數據不會再出現急速波動。

接下來我們從相城區東南部和西北部各選擇一個監測點，選取2020 年一年的數據，計算每月平均PM2.5 含量。

圖2 2020年相城區PM2.5含量對比圖

從圖中數據可以看出，整體上相城區西北地區的空氣污染程度要高于東南地區，從城區規劃可以看出，相城區呈現一個扁平的梭子形，高速公路集中在西部，工廠分布也集中在西北部，東南部主要為居民區和濕地公園，因此可以看出相城區的空氣污染源主要為高速公路汽車尾氣和工廠排放廢氣。橫向對比來看，兩地均呈現冬季污染重而夏季污染輕的情況，而東南地區的冬季污染程度要遠遠高于夏季。從地理氣候分析，本地屬于溫帶大陸性氣候，冬季刮西北風而夏季刮西南風，冬季的季風裹挾著受污染的空氣，導致東南地區的大氣污染程度也隨之升高。夏季的東南風將西北部地區的污染物帶向太湖，所以夏季空氣質量較好。

3 防治措施改進

3.1 彈性控制工業污染物排放

本地的工業生產污染現象仍然比較嚴重，根據現有部門的規定，不同工廠在每個季度有著不同的排放指標。為了調整產業結構和工業布局，規范工業生產標準，在監督廢氣排放和保護工業發展的同時，我們可以采取彈性控制工業污染物排放的手段。在夏季對于西北部的工廠和企業，可以在不影響環境的情況下提高排放量指標，在夏季對于東南部的工廠和企業亦然[4]。另外，因為不同企業的排放指標已經經有關部門核批，可以在不影響生產的情況下，允許相同企業不同企業之間買賣指標，生產力較強的企業可以向生產力弱的企業購買指標，這樣工廠生產和環境保護就可以得到兼顧。

3.2 引入廢氣治理新技術

政府應當鼓勵企業購買先進的機械設備和使用環境友好型的生產工藝，積極研發合理的工業廢氣處理辦法，如使用活性炭吸附裝置對廢氣進行吸附，以達到吸附有機氣體分子、凈化空氣的目的。對于無法吸附的污染氣體，可以采用燃燒法，利用高溫加熱直接燃燒有害氣體，也可以達到廢氣凈化的目的，只有嚴格控制污染源，才能加快產業結構升級[5]。

3.3 加大綠化投入

綠化在工業廢氣和汽車廢氣的治理中起著重要的作用。綠色植物可以有效防風固沙，吸附空氣中的固體塵埃，凈化空氣中的有害物質。在綠化品種的選擇上，要選擇對污染防護能力強的樹種，選取有高殺菌潛力的樹種[6]。在綠化的布局時，要設置居民區和工業區的隔離區域，在污染嚴重的工業區，可以按照同心圓式環形分區域栽種不同類型和功用的樹木，達到層層治理、分級治理、有效治理的目的。

結語

隨著相城進入城市大發展、大建設時期，大氣污染防治面臨著更大挑戰、更高要求。打好藍天保衛戰，排查整治各類污染源，削減區域大氣污染物排放總量，切實改善環境空氣質量，讓空氣更干凈，讓呼吸更順暢，是相城區今后很長一段時間內的任務重點。要充分認識環境保護的重大意義，統籌推進大氣污染防治各項任務，齊心協力把此項政治任務和民生工程落實好、完成好，真正把相城區打造成為環境優美、空氣清新的“幸福之區”。