近年天津开发区环境空气质量变化趋势

2010-12-13于扬天津经济技术开发区环境保护监测站天津300457

天津科技 2010年6期

关键词：可吸入颗粒物二氧化氮二氧化硫

于扬（天津经济技术开发区环境保护监测站天津300457）

近年天津开发区环境空气质量变化趋势

于扬（天津经济技术开发区环境保护监测站天津300457）

通过对天津经济技术开发区2000—2009年空气中PM10、SO2、NO2等大气污染物监测数据进行分析，找出影响开发区空气质量的主要因素，并提出防治及治理措施，为防治或减轻开发区的空气污染提供了科学依据。

环境空气质量 PM10SO2NO2污染负荷系数

1 研究的目的

城市空气质量监测是空气质量管理的重要技术手段，是为政府管理部门提供科学管理和决策的重要依据。近几年，开发区加大了对空气质量监测、管理的力度，在环境监测的技术、设备、范围、科研等方面，以及环境空气的治理上均投入了较大的人力、物力和财力，效果明显。

对开发区环境空气质量进行数据分析，可为开发区的城市改造工程提供可行的建设性意见，从而更好地为城市生态规划提供理论依据，为在开发区实施大范围的生态调控打下良好基础。

本文通过对开发区近10年的可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）污染浓度及变化趋势进行研究，给出不同时期污染浓度空间分布规律与影响因子的分析，为环境管理部门提供真实数据与科学依据，从而为有针对性地对各类污染源进行治理，控制区域污染物总量目标提供支持。

2 空气质量变化分析

选用近10年（2000—2009年）的大气主要污染物PM10、SO2、NO2的监测数据来系统地分析开发区大气污染特征和现状。

2.1 可吸入颗粒物（PM10）

2.1.1 PM10年均值数据统计及分析 2000—2009年，天津开发区环境空气中PM10年平均值分别为0.096 mg/m3、0.114mg/m3、0.11 mg/m3、0.105 mg/m3、0.096 mg/m3、0.133 mg/m3、0.095 mg/m3、0.087 mg/m3、0.094 mg/m3、0.103 mg/m3（见图 1）。

图1 2000—2009年可吸入颗粒物（PM10）浓度年均值变化

2.1.2 PM10月均浓度值数据统计及分析对2000—2009年相同月份的可吸入颗粒物（PM10）月均浓度值进行统计分析，1～12 月份的均值为 0.102 mg/m3、0.091 mg/m3、0.107 mg/m3、0.128 mg/m3、0.124 mg/m3、0.103 mg/m3、0.084 mg/m3、0.083 mg/m3、0.095 mg/m3、0.107 mg/m3、0.109 mg/m3、0.107 mg/m3（见图2）。

图2 2000—2009年可吸入颗粒物（PM10）浓度月均值变化

2.1.3 污染成因分析 2000—2009年10年间，开发区可吸入颗粒物浓度基本保持稳定，没有显著增加，证明开发区对可吸入颗粒物浓度的控制是比较切实有效的。

可吸入颗粒物有比较明显的季节性变化。从月际变化看，受风沙尘、施工尘等影响较大的4、5月份，以及处于采暖期的10～12月份，可吸入颗粒物的浓度相对较高。

2.2 二氧化硫（SO2）

2.2.1 二氧化硫（SO2）年均浓度值及变化趋势 2000—2009年，SO2年平均值分别为 0.032 mg/m3、0.031 mg/m3、0.029 mg/m3、0.046 mg/m3、0.029 mg/m3、0.037 mg/m3、0.052 mg/m3、0.056 mg/m3、0.044 mg/m3、0.053 mg/m3、0.041 mg/m3（见图 3）。

图3 2000—2009年二氧化硫（SO2）浓度年均值变化

2.2.2 二氧化硫（SO2）月均浓度值数据统计及分析对2000—2009年相同月份的二氧化硫（SO2）月均浓度值进行统计分析，1～12 月份的均值为 0.074 mg/m3、0.055 mg/m3、0.042 mg/m3、0.029 mg/m3、0.027 mg/m3、0.019 mg/m3、0.018 mg/m3、0.023 mg/m3、0.029 mg/m3、0.031 mg/m3、0.058 mg/m3、0.084 mg/m3（见图4）。

图4 2000—2009年二氧化硫（SO2）浓度月均值变化

2.2.3 污染成因分析二氧化硫季节性变化规律明显。可分为采暖季（11～3月）和非采暖季，采暖季数值高，增加明显；非采暖季保持平稳，无明显变化。

二氧化硫浓度增高与进入采暖期后燃煤量的增加有直接关系。开发区采暖期采用集中供热方式，近10年开发区正处于发展建设时期，随着区内人口的增加，住宅和企业厂房的不断扩建，区内锅炉的数量增加，区域燃煤量不断攀升，导致二氧化硫的排放量不断加大。在其他月份热电公司也有燃煤生产（主要为开发区的食品、电子生产企业供热、供气），但只有相当于采暖期1/3的机组运转，二氧化硫的排放量相对较少。

受能源结构的制约，[1]煤烟型污染多年来是开发区环境空气污染的基本特征，采暖期污染物排放量增加，受逆温、多雾等不利气象因素影响，采暖期环境空气污染加重仍较突出。随着区内企业规模的不断增加，能源消耗持续增长，二氧化硫减排目标的实现仍为大气污染防治的关键。

2.3 二氧化氮（NO2）

2.3.1 二氧化氮（NO2）年均浓度值及变化趋势 2000—2009年，NO2年平均值分别为 0.029 mg/m3、0.028 mg/m3、0.019 mg/m3、0.028 mg/m3、0.040 mg/m3、0.021 mg/m3、0.034 mg/m3、0.041 mg/m3、0.024 mg/m3、0.023 mg/m3、0.029 mg/m3（见图 5）。

图5 2000—2009年二氧化氮（NO2）浓度年均值变化

2.3.2 二氧化氮（NO2）月均浓度值数据统计及分析对2000—2009年相同月份的二氧化氮（NO2）月均浓度值进行统计分析，1～12 月份的均值为 0.065 mg/m3、0.040 mg/m3、0.028 mg/m3、0.023 mg/m3、0.023 mg/m3、0.019 mg/m3、0.019 mg/m3、0.023 mg/m3、0.027 mg/m3、0.035 mg/m3、0.042 mg/m3（见图6）。

2.3.3 污染成因分析二氧化氮同样受季节性变化规律影响。采暖季数值高，增加明显，非采暖季中各月份浓度保持平稳，无明显变化。冬季雾霾天气增多，空气流动性差，同样不利于环境空气中污染因子的扩散。同时，热源厂燃烧的煤量的增加，对二氧化氮浓度增高有一定的影响。

图6 2000—2009年二氧化氮（NO2）浓度月均值变化

但随着滨海新区港口吞吐量与交通运输量的增加，二氧化氮污染加重问题，将对环境空气质量构成潜在威胁。

3 环境空气质量评价

3.1 污染物负荷系数法

采用污染物负荷系数计算法，确定影响空气质量的主要污染物：

式中：Ci—某污染物的日或年均值浓度；

Si—某污染物的日或年均值浓度标准；

Pi—某污染物的分指数。

式中：Fi—某污染物负荷系数；

n—空气污染物的项目数。

可见，Fi最大者为主要污染物（见表1）。

表1 开发区大气污染负荷系数

由污染物污染负荷系数可见，在三项污染物中，可吸入颗粒物污染负荷系数居首位，其次为二氧化硫，二氧化氮的污染负荷系数相对较小。主要污染负荷仍然是可吸入颗粒物，说明可吸入颗粒物污染仍是影响开发区环境空气质量的首要问题。二氧化硫的污染负荷位居第二，在污染负荷分布中也占有较重的位置，并且近3年二氧化硫的污染负荷系数不断增加，分别为 0.39 mg/m3、0.39 mg/m3、0.42 mg/m3，已接近可吸入颗粒物的 0.40 mg/m3、0.46 mg/m3、0.45 mg/m3。因此，加强对区域燃煤企业的管理，加大锅炉烟气脱硫除尘治理力度，减少二氧化硫的排放以保证环境空气质量仍极为重要。

4 防治及治理措施

4.1 加强环境空气质量监测，及时发布空气质量日报、周报、月报

在环境空气质量监测中，2000年正式开始运行环境空气质量自动监测站，实现对7项空气污染因子和6项气象参数的24小时连续监测，从而更科学、准确、全面地监测区域环境空气质量和污染物质的变化趋势。并且根据国家环保总局的要求，于2000年6月5日起，将环境污染因子中总悬浮颗粒物变更为可吸入颗粒物，[2]氮氧化物变更为二氧化氮，监测项目逐步与国际接轨。从2000年1月开始，增加了环境质量报告发布频率，将原来的季报改为《环境空气质量月报》，且每周在《滨海时报》第一版上公布《天津开发区环境空气质量周报》，每日在泰达有线电视台发布“开发区环境空气质量日报”，使驻区单位和公众能够及时了解环境状况，以利于整体环境意识的提高。

4.2 在工业区建立环境空气自动监测站

近年由于开发区的不断发展，以及引进工业项目的增多，工业区内的环境空气质量状况与泰丰工业园点位环境质量差别逐渐加大。为了更加真实准确地掌握开发区工业区的环境空气质量现状，开发区管委会于2005年3月购进了第二套环境空气自动监测系统，安装于工业区内的天安药业有限公司厂房房顶，并于4月份开始试运行，监测工业区环境空气质量。

4.3 对燃煤锅炉的改造治理

城市空气污染治理主要体现在两个方面：一是提供环保投资，来建设城市环境基础设施、污染治理设施、环境管理能力和治理污染源；二是进行污染控制，对燃煤锅炉改造治理，提高机动车尾气排放标准，以减少空气污染物的排放。2007年，开发区与4家二氧化硫排放大户签订《“十一五”二氧化硫总量削减责任书》，与此同时，开发区制定《燃煤锅炉脱硫设施补贴暂行管理办法》，对二氧化硫减排行为给予补贴，2007年前三季度，政府总计补贴242.98万元。[3]有了财政的支持，企业顺利完成脱硫设置改造，安装了在线自动监测系统，二氧化硫浓度达到或接近天津市锅炉污染物排放标准。