连云港市空气质量变化趋势分析
2014-03-24李婷婷
赵 颖,李婷婷
江苏省连云港市环境监测中心站,江苏 连云港 222001
空气污染是当前城市面临的一个十分突出的环境问题,不仅受到城市居民的普遍关注,也是衡量城市可持续发展能力和宜居程度的重要指标[1]。由于经济的迅速发展、机动车数量的快速增长,我国城市出现工业与交通污染交叉的复合型空气污染现象[2-3]。随着人民群众对环境保护的日益重视,环境空气质量的优劣成为人们重视的焦点,并逐渐被纳入各级政府的目标考核任务中[4]。
近年来连云港市中心城区建设框架逐渐加大,市区人口增加较快,工业发展迅速,污染物排放量增大。了解连云港市空气环境质量的当前状况,并对影响空气环境质量的因素进行研究,有利于唤起人们的环保意识,也有利于大气环境质量管理[5]。该文以连云港市近10年的空气质量监测数据为基础,分析SO2、NO2和PM10的年际变化趋势、季节性变化规律和空间分布特征,研究空气质量变化趋势及影响因素,提出改善环境空气质量的对策和建议。
1 连云港市空气质量状况分析
连云港市区由主城区新浦区、老工业区海州区、沿海城区连云区以及经济技术开发区组成,按照采样点布设原则,每个区设置一个代表性采样点,其中市环境监测中心站采样点位于新浦区,洪门派出所采样点位于海州区,墟沟核电专家村采样点位于连云区,开发区恒瑞医药公司测点位于连云港市经济技术开发区。具体采样点布设见图1。
1.1空气质量达标情况
如图2所示,连云港市空气质量一级天数由2002年的29 d增长到2011年的103 d。近10年来,连云港市空气质量优良率一直维持在较高水平,尤其是自2007年以来空气质量优良率均稳定在90%以上。
图1 连云港市空气监测采样点示意图
1.2污染物浓度年际变化规律
如图3所示,SO2、NO2年均质量浓度均在2006年达到最大值,分别为0.052 mg/m3、0.026 mg/m3,随后SO2浓度呈现下降趋势,但在2008—2011年下降趋势变缓,NO2浓度变化总体较平稳;PM10年均质量浓度在2002年出现最大值,为0.121 mg/m3,至2011年浓度有明显下降。
1.3空气质量季节性变化规律
连云港市2002—2011年SO2、NO2和PM10季均值变化见图4。
图2 连云港市2002—2011年空气质量达标情况
图3 连云港市2002—2011年SO2、NO2和PM10年均质量浓度
图4 连云港市2002—2011年SO2、NO2和PM10季均值变化
从图4可知,连云港市空气质量随季节变化幅度较大,呈现明显的季节性变化。SO2、NO2、PM10均为第一季度、第四季度污染较重,第二季度、第三季度污染较轻。SO2、NO2浓度出现这样的变化主要是因为秋冬季低温少雨,大量燃煤取暖加重了空气污染;PM10浓度第一季度、第四季度偏高,主要是受春季沙尘暴、秸秆焚烧以及冬季燃煤影响。全市第三季度空气质量相对较好,各污染物浓度均为最低值,主要是夏季气温高,采暖锅炉停止供暖,污染物的排放量相应减少,且第三季度为雨季,降水较多,污染物扩散净化条件好。
1.4空气质量空间特征
如图5所示,连云港市SO2浓度存在一定的空间差异性,市环境监测中心站、洪门派出所及墟沟核电专家村SO2年均质量浓度均在2006年达到最大值,分别为0.056、0.063、0.052 mg/m3,开发区恒瑞医药公司于2004年出现最大值(为0.054 mg/m3),随后各点位SO2浓度均呈下降趋势。位于主城区的市环境监测中心站、洪门派出所SO2整体浓度明显高于其他采样点,说明连云港市主城区及其工业区SO2浓度较高。
图5 连云港市各测点SO2年均浓度
如图6所示,连云港市各采样点近年的NO2平均质量浓度为0.013~0.031 mg/m3,浓度分布的空间差异较小。由于机动车尾气排放量的快速增加,“十五”期间,各采样点NO2浓度均呈现不同程度的上升趋势。针对机动车尾气污染控制措施的实施,位于主城区的市环境监测中心站、洪门派出所NO2浓度有所下降,但随着城区的扩张,非主城区NO2浓度呈现出上升趋势。
图6 连云港市各测点NO2年均浓度
如图7所示,PM10浓度空间分布有着显著性差异。位于工业区的洪门派出所最大质量浓度可达0.157 mg/m3,而沿海城区的墟沟核电专家村最大质量浓度仅为0.098 mg/m3,相差近一倍。各采样点PM10浓度均呈明显下降趋势。
2 连云港市空气质量变化及污染原因分析
“十五”期间,随着江苏沿海大开发规划的逐步实施,连云港市能源生产和消费规模不断增长。全市大规模的基础设施建设和快速增长的经济建设,导致2002—2005年污染物浓度有所上升。“十一五”以来,连云港市加大污染源治理力度,制定和实施一系列减排措施,城市环境综合整治取得阶段性成果。
图7 连云港市各测点PM10年均浓度
得益于火电厂脱硫工程、落后产能淘汰等措施的实现,SO2年均浓度呈逐年下降趋势;NO2浓度的变化与机动车的保有量密切相关[6],随着针对机动车尾气污染控制的措施相继出台,NO2浓度有所下降,但受机动车数量快速增长的影响,NO2浓度下降幅度较小,由汽车尾气排放的NO2将可能逐渐成为影响环境空气质量的重要污染[7];近年来,连云港市大力推进淘汰落后水泥产能、降低烟尘和粉尘排放量等工作,同时加强城区和近郊的生态建设,不断提高城市绿化覆盖率,PM10年均浓度呈显著下降趋势。
连云港市空气质量受气象条件影响较为明显,呈现典型的季节性特征。连云港市处在南北过度地带,冬、春季易受北方冷空气携带沙尘暴和高空浮尘天气影响,造成严重的尘污染。据不完全推算,沙尘暴和高空浮尘天气对连云港市PM10年均值的贡献率为10%~20%。夏季局地强对流天气过程活跃,台风频发,雨量丰沛,有利于空气污染物的扩散及洗消,因此夏季的空气质量相对较好。此外,周围农村燃烧秸杆也是形成市区空气污染的原因之一。每年6、11月市区空气污染指数平均有2周超过100,呈轻微至中度污染,均是由于周边地区燃烧秸杆所致。
虽然连云港市加大城市环境综合整治力度,但由于城市建设相对落后,城市绿化及森林覆盖率还很低,受城市建设、北方沙尘、农村燃烧秸杆等因素所引起的浮尘和扬尘影响,目前空气中污染物污染负荷仍很高,难以在较短时间内使空气环境发生根本变化,空气污染类型仍为“尘污染”。
3 对策与建议
针对连云港市的实际情况,参照同类城市的成功经验和做法,应与时俱进,将长期治理与近期攻坚相结合,从根本上治理大气污染,实现环境目标,使连云港市的大气环境质量得到根本好转。
1)改变燃料构成,优化燃烧方式。加大对污染源的监管力度,坚决拆除热力管网覆盖区域内的燃煤小锅炉,加强对市区内小作坊式燃煤大灶的监督管理,调整燃料结构,实行清洁生产,减少烟气污染,努力提高天然气消费量占能源消费量的比例及清洁电占全市用电量的比例。
2)控制扬尘污染。进一步强化建筑工地管理,坚持围挡作业,并硬化出入工地的道路。遇有4级以上大风时,停止土方工程和拆迁工程,对料堆和沙土必须采取防尘网覆盖。拆迁工地在拆除旧建筑场地时,必须同时洒水压尘,渣土要在拆除房屋、设施后7 d内清运完毕。所有街道实现机械化清扫,推进道路双覆盖,消灭黄土裸露。落实“门前三包”制度。从事散装建筑材料及建筑垃圾运输的单位和个人必须采用密闭式货车,防止车辆运输中遗洒、泄露。
3)控制机动车尾气污染。加快推广出租车、公交车燃用清洁燃料工作,安装尾气净化装置。出租车、公交车逐步改造为燃用天然气的清洁车。加强对机动车尾气排放的年检、抽检工作,加大对上路机动车的管理,禁止冒黑烟车辆及拖拉机、农用三轮车进入市区。按照国家《汽车报废标准》,严格执行汽车报废制度。
4)加强生态环境建设。加强植树造林,调节城市小气候,减少地面扬尘,消弱逆温效应和吸收有害气体,重点加大道路绿化、城区绿化、环城绿化工作。加大控制焚烧秸秆的管理力度,鼓励农民变废为宝,利用新技术使秸杆变成肥料。
4 结论
近10年来,连云港市的工业发展与机动车数量的增长,给城市大气污染控制带来了巨大的挑战。2002—2011年全市空气质量呈现恶化—改善—稳定的变化过程,整体空气质量有所好转,空气质量优良率稳定在90%以上,SO2浓度逐年下降,NO2浓度变化较平稳,PM10浓度下降明显。
连云港市大气污染受气候影响,具有明显的时空变化规律,夏季污染物浓度水平明显偏低,而春、冬季相对稳定的大气层结不利于污染物的扩散;主城区内SO2、NO2、PM10浓度均高于其他区域。
参考文献:
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