青岛市大气环境质量状况分析与评价
2012-01-23毛存峰杨瑞霞
毛存峰 杨瑞霞
(1.青岛中油华东院安全环保有限公司,青岛 266071;2.青岛大学化学化工与环境学院环境工程系,青岛 266071)
1.研究区域概况
青岛市地处山东半岛南部,位于东经119º30′~ 121º00′、 北 纬35º35′~ 37º09′, 总 面 积 为10654km2,是中国东部沿海重要的中心城市、外贸口岸和海洋科研基地。青岛地处北温带季风区域内,属于受海洋环境影响的季风显著的海洋性气候,冬暖夏凉,春温秋爽,4~9月份多为东南季风,气候湿热多雨;10~3月份则以西北季风为主,少雨多雪。年平均降雨量为775.6mm,其中夏季占58%,冬季占5%。年平均风速为5.2米/秒。平均风速最大的月份为4月和12月,平均风速最小的月份为8月和9月[1]。
2.数据来源
本文所用的基础数据皆来自青岛市环保局公布的各年度环境质量公报。青岛市现已建设了23个空气自动监测站和2个移动监测车,实现了环境空气质量监测的全覆盖。按照国家统一标准,空气监测主要包括可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧等指标。各个监测点位中,有8个为国控点,13个省控点和10个市控点,覆盖到全市所有区市。所有监测站进行24小时无间断监测,并随时获得实时数据。
3.青岛市大气主要污染物变化趋势
3.1 青岛市大气主要污染物年际变化
以2001年至2010年青岛市环境空气污染物年均浓度值为依据,绘出2001~2010年青岛市大气主要污染物年际变化曲线。如图1所示。
图1 2001~2010年青岛市大气主要污染物年际变化曲线
由图1可知:(1)PM10总体上呈持平状态,贴近国家二级标准(PM10浓度为0.10mg/m3),但从2008年起有轻微的上扬趋势,主要原因是近年来市区内较以往房地产产业繁荣,大兴建房,从而建筑扬尘大增,另外工业扬尘一直存在,这两方面的共同作用致使大气中颗粒物浓度看长;(2)SO2浓度在2005年达到峰值,之后呈缓慢下降趋势,可见是脱硫工艺在发展过程中渐成熟,脱硫工作对二氧化硫的防治起到一定作用;(3)从NO2浓度变化曲线上能看出2006年之后氮氧化物浓度却呈快速上升趋势,这主要是由于近几年青岛市私家车的增长使青岛市汽车保有量已由2006年的54.1万辆增加到2010年的98.5辆[2],从而造成以汽车尾气为特征的氮氧化物浓度快速上升。
3.2 青岛市大气主要污染物月际变化
以2008年青岛市大气环境监测资料为依据,绘出青岛市大气主要污染物月际变化曲线,如图2所示,以对青岛市近几年大气环境中的主要污染物的月均浓度变化趋势进行分析。
图2 2008年青岛市大气主要污染物月际变化曲线
由图2可知:(1)青岛市全年大气中二氧化硫的分布特征和北方城市采暖期和非采暖期的时间分布大同小异,由此可见二氧化硫浓度除受工业燃煤影响外,取暖燃煤对其的贡献也不容忽视。(2)主要来自车船的尾气排放的二氧化氮,在初春和秋末的浓度异常高,而其他月份并无明显的差异。分析其原因可能是青岛市春季和秋季平均温度较低维持在11-16摄氏度,风不大,尤其是3月和11月降水量极少,是最易出现雾霭天气的时期,这不易于大气中二氧化氮的扩散,从而造成此时大气中的二氧化氮浓度出现最大值。在降水集中的夏季,大气降水冲刷了大气中的大部分的NO2,从而使其浓度降低,而冬季频现大风天气,推动大气环境中NO2的扩散,有助于大气环境的自净作用,同样能降低浓度。(3)由于青岛市的雨季集中在夏季,大气环境中的颗粒物浓度因为雨水的冲刷、稀释和碰撞等各种物理作用,使得其能在一年中出现个浓度最低期。冬季既是采暖期,燃煤供热排放的大量烟气中的颗粒物含量高,对大气环境的PM10的污染贡献值较大;另一方面,青岛市冬季常刮大风,刮起的扬尘在一定程度上对颗粒物污染的贡献也不可忽视。
4.大气环境质量模糊综合评价
选择青岛市大气主要污染物SO2、NO2、PM10为该区域大气环境评价因子,以《大气环境质量标准》(GB3095-1996)及原国家环境保护局环发(2000)1号文《环境空气质量标准》(GB3095-1996)修改单中NO2标准为评价标准,利用模糊综合评价模型[3]对各年污染因子的权重分配系数和隶属度进行了计算,从而得到青岛市大气环境模糊综合评价结果,如表1所示。
表1 大气环境中各污染因子权重及其质量综合评价结果
由表1可知:近10年来青岛市大气环境质量均符合国家环境空气质量二级标准,处于尚清洁状况。一级标准的隶属度,自2006年以来不断增大,说明近年来大气污染防治措施取得了一定的实效,青岛市大气环境质量有所改善。由各因子的权重系数可以得出青岛市2001年~2010年大气环境主要污染因子的顺序为PM10>SO2>NO2,即PM10是近十年对大气污染贡献最大的污染物。SO2的权重也一直处于较高的水平,说明煤烟型污染是青岛市大气污染的主要特征,NO2的权重自2005年呈逐年递增趋势,且在2009年出现一个较大的上升拐点,由此可见随着私家车拥有量的急剧增加,使得汽车尾气污染不断加重。
5.结论
(1)近10年来青岛市大气环境质量均符合国家环境空气质量二级标准,处于尚清洁状况。一级标准的隶属度,自2006年以来不断增大,说明近年来大气污染防治措施取得了一定的实效,青岛市大气环境质量有所改善。
(2)青岛市大气环境质量的首要污染物是可吸入颗粒物PM10,颗粒物污染来源主要是工业扬尘和建筑扬尘,因此必须狠抓工业扬尘污染治理,督促企业规范扬尘污染防治,加大建筑工地扬尘监管力度,对漠视扬尘污染的企业依法进行处罚,进一步推动拆迁施工、道路施工、建筑工地、道路清扫洒水等扬尘污染防治工作。
(3)以煤炭为主的能源结构的青岛市,在工业用煤方面和冬季采暖期,需要消耗大量的煤炭资源,加之脱硫工艺不成熟、设备老化落后等问题的存在使得大气中二氧化硫浓度一直处于较高水平。建议加强对辖区内在使用煤的含硫率检测,坚决抵制高硫煤。对脱硫、除尘设施不能稳定达标运行或超总量排污的企业设置激励奖惩机制,提高企业治理污染的积极性。
(4)随着青岛市机动车保有量的增长,以氮氧化物为特征的机动车尾气污染日趋明显,因此应加大汽车尾气污染防治,加快淘汰黄标车,对加油站的油气污染进行治理,开展排气专项路查,加大黑烟车查处力度,进一步完善青岛市辖区冒黑烟车辆单位名录以及黑烟车信息库。
[1] 袁红明.青岛近海沉积体系及其对环境的控制作用[D].中国海洋大学,2007.
[2] 青岛市环境保护局.2010年青岛市机动车污染防治年报[R].2011.
[3] 陈景辉,卢新卫,任春辉.陕西省大气环境质量状况分析与评价[J].陕西科技大学学报,2010,28(6):137-140.