瀘州大氣污染特征、成因及其防治對策研究

湯 利，李 麗，譚 捷

(四川省瀘州生態環境監測中心站，四川 瀘州 646000)

大氣污染是環境污染4大要素之一。隨著國民經濟社會的快速發展，大眾對大氣環境質量越來越重視[1-5]。目前為止，瀘州市區已建成4個國控大氣自動監測站，大氣自動監測站共監測分析了SO2、NOx(氮氧化物)、O3、CO、PM10(顆粒物)和PM2.5(細顆粒物)等多參數，這些參數為瀘州市區大氣環境的質量評估、污染特征及防治對策研究提供了堅實的數據基礎。

在全面分析2020年瀘州市大氣自動監測數據基礎上，對瀘州市區大氣污染特征、成因及其防治對策進行了系統研究。實踐表明，上述研究對掌握建成區大氣污染現狀及污染防治措施均具有較大的現實意義。

1 瀘州市區大氣質量現狀

瀘州市位于四川省東南部，萬里長江及其一級支流沱江在城區交匯，是川滇黔渝結合部區域中心城市。瀘州市城區建成面積由2010年的83km2增加為2019年的172 km2，人口由2010年的141萬人增加到2018年的207萬人。城區東部、北部、南部分布有瀘州高新技術開發區、中國金三角酒業園區、瀘州經濟開發區、瀘州江南科技產業園等工業企業集中區，是工業污染源排放的重點地區。

瀘州市城區已建成的4個國控大氣環境自動監測站站點分別位于老城區的市環監站、城南的蘭田憲橋、城北的小市上碼頭以及城北郊區的九獅山。2019年，瀘州市大氣優良天數為306天，污染天數為59天，污染天數超出了預設目標天數3天；2020年，瀘州市優良天數為324天，污染天數為42天。瀘州市區位及大氣自動監測站點位分布示意圖見圖1。

圖1 瀘州城區區位及大氣自動監測站點位分布示意圖Fig.1 Schematic diagram of location and location distribution of automatic atmospheric monitoring stations in Luzhou city

2 瀘州市區大氣污染特征

由瀘州市區4個國控大氣自動監測站數據和全市平均數據可知，2020年瀘州市區大氣環境污染主要為O3(主要發生在夏季)和PM2.5(主要發生在冬季)，污染天數分別為16天、26天；在大氣質量為良及污染的情況下，首要污染物仍然主要是O3和PM2.5，其次是PM10；PM2.5、O3為首要污染物的天數分別為127天、99天，分別占首要污染物總天數的55.0%、42.9%。

瀘州市區往年首要污染物也是呈現如此特征。成果表明：瀘州市區大氣環境污染類型主要為O3和PM2.5污染；O3和PM2.5對大氣中污染物的貢獻較大。因此，瀘州市區主要污染物為O3和PM2.5。

為了進一步厘清污染物來源，從大氣自動監測數據中總結出一般規律，有必要對大氣自動監測數據進行多元統計分析。

3 相關分析

相關分析是一種以相關系數為尺度來衡量變量因素之間密切程度的多元統計分析方法[6-8]。為進一步總結PM2.5、PM10、NOx、O3、CO和SO2之間的關聯關系，以前述6個參數為變量進行相關分析。根據皮爾遜(Pearson)相關系數(rd)的定義：當rd=0時，兩個大氣監測參數不存在線性相關，但不意味著二者無任何關系；當0<|rd|≤0.3時，兩個大氣監測參數微弱相關；當0.3<|rd|≤0.5時，兩個大氣監測參數低度相關；當0.5<|rd|≤0.8時，兩個大氣監測參數顯著相關；當0.8<|rd|<1時，兩個大氣監測參數高度相關；當|rd|=1時，兩個大氣監測參數完全線性相關[6-8]。

以2020年冬季典型PM2.5污染大氣自動監測數據為例，對4個國控大氣自動監測站和全市區(4個站點平均取整)數據進行相關分析。囿于篇幅，分別列出冬季全市區、蘭田憲橋監測參數的相關系數表見表1、表2。

表1 冬季全市區監測參數相關系數表

表2 冬季蘭田憲橋監測參數相關系數表

由表1可知，市區PM2.5與NOx、CO顯著相關，PM2.5與SO2、SO2與CO、CO與NO2低度相關。由表2可知，蘭田憲橋站點PM2.5、PM10與NOx、CO顯著相關，PM2.5與SO2、SO2與CO、CO與NO2低度相關。市環監站、小市上碼頭站點亦呈現相應特點；但由于九獅山站點位于郊區，PM2.5、PM10與CO顯著相關，PM2.5、PM10與NOx低度相關。

以2020年夏季典型O3污染大氣自動監測數據為例，對4個國控大氣自動監測站和全市區(4個站點平均取整)數據進行相關分析。囿于篇幅，列出全市區監測參數的相關系數一覽表見表3。

由表3可知，市區O3與NOx顯著相關；蘭田憲橋、市環監站、小市上碼頭、九獅山站點亦呈現相應特點。

表3 夏季全市監測參數相關系數一覽表

4 大氣污染原因解析

由大氣污染原理及過程可知，工業生產排放的VOCs(揮發性有機物)為大氣復合污染反應提供“燃料”，工業生產和機動車排放的NOx是大氣復合污染反應的“催化劑”，光照是反應的外部條件。因此，在夏季，向大氣環境中排放的VOCs和NOx較高或者大氣中存在較高VOCs和NOx濃度時，瀘州市區在大氣復合污染情況下容易發生臭氧污染，而冬季節則容易發生細顆粒物污染。

由于缺失VOCs數據，但根據大氣污染原理及過程，綜合瀘州市區及各站點冬季和夏季相關分析成果表明，工業污染源和機動車污染源是瀘州市區及城區主要站點形成O3和PM2.5污染的主要原因；由于受九獅山站點位于郊區，其應該主要受機動車污染源和生物質焚燒影響。

5 大氣防治對策

從前述研究和論述可知，瀘州市區大氣環境污染物主要是O3和PM2.5，其污染主要來源于工業園區排放、機動車尾氣排放以及生物質焚燒。眾所周知，大氣防治的根本要素是減少源頭排放，因此，調整工業產業結構、實施重污染企業“退城入園”、推進揮發性有機污染物綜合整治、減少現有企業排放是解決中心城區的大氣污染的主要方向。另外，強化城市環境綜合管理，緩解城市交通擁堵，提升燃油品質，加快淘汰“黃標車”，推廣新能源汽車，開展施工工地揚塵、道路揚塵、露天焚燒污染等城市大氣污染綜合整治，有效控制城市揚塵污染和機動車尾氣污染。

6 結 論

(1)瀘州市區大氣環境污染物主要為O3和PM2.5，其成因與工業園區排放、機動車尾氣排放、生物質焚燒等要素密切相關。

(2)應用多元統計方法(相關分析)研究分析大氣參數信息，可為大氣污染來源提供技術支撐。

(3)減少源頭排放、調整產業結構、調整能源結構，強化城市環境綜合管理，增加清潔能源供應是減緩大氣污染的重要保證。