河北省PM2.5污染特征、来源统计分析及对策研究

张荣+李波+米慧欣+文丹+王磊

摘 要：随着经济的快速发展，人民生活水平的提高，生态文明建设遇到了前所未有的挑战。近年来，空气质量恶化成为了一个亟待解决的社会问题。中央财政已经安排50亿元资金用于京津冀及周边地区大气污染治理工作，河北省空气治理的任务十分艰巨。本文通过对河北省PM2.5污染相关特征的分析，结合河北省的能源结构、地形、季节等可能影响环境污染的因素，收集整理环境污染相关数据并进行统计分析，通过分析力争了解河北省PM2.5环境污染的现状和原因，并以此提供相关治理的对策。

关键词：河北省；PM2.5污染；来源分析；对策

一、河北省PM2.5污染背景

近几年，中国北方大部分地区出现雾霾天气，PM2.5（环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物）持续上升，中央气象台将大雾蓝色预警升级到黄色，北京、石家庄、郑州、沈阳、合肥等城市的空气污染指数为重污染级别。

2013年河北省空气质量超标的天数中大气污染物以PM

2.5和PM10为首要污染物的较多，PM2.5全省平均日均值达标率为44.3%，PM10全省平均日均值达标率为46.8%。据介绍，去年以来，河北把环境保护作为保障和改善民生的重要任务，防治大气污染方面，河北集中力量实施了减煤、控车、降尘、治企的治本攻坚行动，重污染天气出现频次逐渐减少，今年1月份与去年同期相比，全省PM2.5平均浓度下降了25.5%，达标天数平均增加了3天，重度以上污染天数减少了4天。

二、河北省PM2.5污染统计分析

（一）河北省PM2.5污染特征分析。2012年2月，国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。PM2.5日平均浓度为75微克/立方米，对应的AQI指数为100，即限值。而AQI指数的分级标准为0-50为优，51-100为良，101-200轻度污染，201-300为中度污染，301-500为重度污染。

1、PM2.5的季节污染特征。本文选取了2013年11月至2014年6月河北省11个市的PM2.5官方发布数据。河北省气候为温带大陆性气候，四季分明，据实际情况设定春季为3月至5月，夏季为6月至8月，秋季为9月至11月，冬季为12月至2月。将每月中隔日数据进行加总求平均，得到当月平均PM2.5数据并以此进行统计分析。发现河北省11个城市的时间序列图形有相同的规律，即夏季PM2.5的日平均浓度低于其他季节，而在冬季PM2.5的日平均浓度和污染程度则达到峰值，在春季则会有所下降。

从污染程度来看，冬季污染明显重于其他季节。各城市的PM2.5数值在12月至2月骤升，这种情况在张家口、承德表现尤为明显，这两市的PM2.5数值在2月份骤然过百，达到了轻度污染程度，而再次之前，两市的PM2.5数值一直处于优或良的状态。

产生季节性变化的原因主要为气候原因和地形原因（特殊地理位置使雾霾不易扩散）。河北省环绕北京，南北高度落差超过500米，地形条件造成春冬季偏北风，使大气污染物进入京津冀区域东南部。河北省西南部形成下垫气流，不利于区域污染物的扩散。同时冬季用于取暖的煤、气等增多，甚至于春节来临，炮竹燃烧导致空气中悬浮颗粒增多。

2、PM2.5的月污染特征。有季节特征可知，冬季PM2.5浓度较大，为此本文选择2月份的日平均数值进行分析。可以看到，2月份有两次峰值，分别为月中和月末，在16号石家庄的PM2.5数值达到506，邢台达到531，不仅为2月份最大值，也达到了全年最大值。在24至26日，河北省各城市PM2.5数值再次猛增。

2月份少有的PM2.5达标出现在3日、4日、9日和28日，且全省出现同一性变化，可见地形原因使得河北省城市中污染物互相渗透。

在对日平均PM2.5数值的分析中，我们发现，夏季的平均污染程度在四季中最低，但它的最低日平均PM2.5数值却并非最低。全年中，最低的PM2.5数值出现在冬季。这是由于PM

2.5主要靠降水和冷空气活动清洁，但夏季空气湿度大，水蒸汽附着在小颗粒上反而使PM2.5浓度加大。

3、PM2.5污染的各城市比较。因各城市间污染相互渗透，为方便治理，对11个城市进行聚类分析，结果表明，石家庄、保定、邢台、邯郸污染严重，归为一类；污染较严重的城市有沧州、廊坊、衡水、唐山；污染较轻的城市为：秦皇岛、张家口和承德。

由上面分析可见：

（1）张承秦较好，邢石邯唐保污染严重。由全省设区市空气质量状况监测结果的数据分析可见，2013年全省设区市空气质量综合指数从大（劣）到小（良）排名为邢台、石家庄、邯郸、唐山、保定、衡水、廊坊、沧州、秦皇岛、承德、张家口。

（2）张家口达标天数最多，邢台达标天数最少。2013年，全省11个设区市达标天数平均为129天，达标率平均为35.3%。其中，达标天数最多的是张家口市，为285天，达标率78.1%；达标天数最少的是邢台，为38天，达标率仅10.4%。全省超标天数平均为236天，超标率平均为64.7%。其中，重度污染以上天数平均为80天，占全年总天数的21.9%。重度污染以上天数最多的是石家庄，为151天，占全年总天数41.4%；最少的是张家口，为4天，占全年总天数1.1%。

（3）各市PM2.5年均值超标。河北省PM2.5年均值为108微克/立方米，对照国家年均值二级标准35微克/立方米，超标2.1倍。年均值最高的是邢台市，为160微克/立方米，超标3.6倍；最低的是张家口市，为40微克/立方米，超标0.1倍。按照新的《环境空气质量标准》要求，对PM2.5等大气污染物进行浓度值监测。2013年，PM2.5达标日全省平均为162天，占全年总天数的44.3%，达标日最多的为张家口市，占总天数91.8%，最少的为邢台市，占总天数19.7%。PM10达标日全省平均为171天，占全年总天数的46.8%，达标日最多的为张家口市，占总天数的86%，最少的为邢台市，占总天数的14.8%。endprint

（4）采暖期污染明显加重。分析2013年河北省全省大气主要污染变化情况，主要有两方面特征。河北省总体上张家口、承德、秦皇岛3市相对较好，邢台、石家庄、邯郸、唐山及保定污染严重。采暖期污染明显较非采暖期严重。全省污染最重的月份为1月，其次为12月，再次为2月。4月至9月污染相对较轻，夏季臭氧随气温升高出现超标的复合型大气污染特征。

4、河北省时间、地域等因素与PM2.5污染关系。由上面分析可见，河北省的地形和气候因素是影响河北省大气质量和污染状况的重要原因。河北省西依太行山脉，东、南、北三面均为辽阔的华北大平原。与此同时，河北省属温带大陆性海洋气候，四季分明，具有冬季寒冷少雨，夏季炎热多雨，春秋季晴朗凉爽等的气候特征。这些特定的地形和气候因素是河北省大气污染的重要原因。由于东南季风的作用，河北省及其他省份上空的可吸入颗粒物和其他污染物质随风西移，当遇到太行山脉阻挡后又折向东移，滞留在河北省境内；同样由于太行山脉对西北季风的阻挡，河北省境内上空的可吸入颗粒物及污染物质等不能被风西施带走，只能滞留在河北省境内。因此夏冬季节河北省的污染状况较严重，同时由于城市建设，工业集中，交通运输发达，车辆较多，热岛效应等，使城市相对于郊区，农村等污染状况更严重。

（二）河北省PM2.5污染来源统计分析。近年来，河北省的能源生产量呈现逐步上升趋势，但是能源生产结构基本没有改变。原煤在能源生产总量中一直保持在80%以上；石油产量缓慢上涨，但也是维持在15%左右；天然气保持在1.2%到1.5%之间，呈现上升趋势；由于河北省水力资源缺乏，水电比重一直低于0.5%。

由上面分析可见，河北省以煤为主的能源结构是造成河北省PM2.5污染的基本原因。无论是在能源生产还是能源消费方面，煤炭都占重要的份额，而石油、天然气、水电等清洁能源所占比重较低，同时又因为煤炭的消耗产生大量硫、颗粒物等大气污染物，这是河北省大气污染的基本原因和重要原因。

三、河北省PM2.5污染的治理措施

由上面分析可见，治理河北省PM2.5污染应从以下方面做起：

（一）制定严格的大气环境质量达标方案，着力解决布局性区域污染问题。严格控制钢铁、水泥、平板玻璃等产能过剩行业扩大产能项目建设，如银行对于这种产能过剩行业不予贷款支持。希望当地政府采取经济激励约束机制，引导企业和民众节能减排。例如建立健全促进中小企业和家庭节能的各项制度，继续推行政府绿色采购，采用补贴和低息贷款的方式帮助企业和个人减排等。

（二）强力推进多种污染物的协同控制。在我国环境保护领域，用于控制空气污染的措施有控制工业排放物的总量，从燃油、燃煤等消耗物料上进行控制，还有就是从技术层面着手，淘汰落后产能，进行设备的技术更新和改造。控制机动车尾气等开放源污染。比如限车通行，提倡居民公交出行和骑自行车出行，减少汽车尾气的排放量。要充分发挥环保科学技术支撑作用，建立PM2.5监测与防控科研专项制度并加大环境空气质量新标准的宣传培训力度。

（三）治理PM2.5不仅需要党和政府的努力，更需要企业和人民的积极参与。动员全社会力量、使对PM2.5的综合治理发挥显著成效。首先，通过各种媒体，教育宣传市民“从我做起”，让人们拥有环保意识，自觉采取行动参与进减排PM2.5的活动中来，在全社会营造“河北蓝天，人人有责”的氛围。其次，支持和鼓励民众参与社会监督。在制定环境保护政策法规、引进重大工程项目以及采取重大污染治理行动时，充分听取社会民众的意见和建议，定时向社会公布环境质量状况和PM2.5 污染治理工作的进展信息。居民在庆春节等传统节日的时候，尽量不要燃放烟花爆竹，选择其他更环保的方式来庆祝，不然会加剧空气中的PM2.5浓度。而在清明节的时候，家人最好不要选择烧纸钱的方式，而选择送纸花其他更好的方式来表达祭奠之情。同时，也希望居民主动的去植树造林，加大土地上绿林的面积，多多吸收大气污染物，总而言之，治理PM2.5需要大家共同努力，做出实质行动来。

参考文献：

[1] 史军，崔林丽，贺千山，孙林.华东雾和霾日数的变化特征及成因分析[J].地理学报，2010（05）.

[2] 伍复胜，管东生.珠江三角洲灰霾污染物特征分析及对策[J].环境科学与技术，2011（4）.endprint