天山北麓“奎－独－乌”区域环境空气质量现状及存在的问题

孙红叶董亚明杨跃辉白雁斌谢 辉秦晓敏

(1.新疆环境工程评估中心，新疆乌鲁木齐 830063;2.新疆电力设计院有限公司，新疆乌鲁木齐 830001)

“奎－独－乌”区域位于天山北坡经济带中心区域，是新疆最大的石化基地和重要经济核心区之一，在实现“十二五”全疆跨越式发展和长治久安的进程中起到了重要的带动作用。“十二五”期间，随着奎屯－独山子经济技术开发区和乌苏石化工业园区的建设，随之而来的煤化工、石化、电力、钢铁、水泥、化学制品、生物制药等重点化工与工业项目相继落户，与此同时，该区域在深入推进工业化发展的同时，受冬季不利扩散条件制约、工业化进程加速和以燃煤为主能源消耗的持续增长，以及区域工业污染防治水平低、环境管理相对落后等因素的影响，“奎－独－乌”区域大气环境问题日益凸显。对此，本文分析了该区域的环境空气质量现状及目前存在的问题，以期从整体角度考虑，统筹规划，为统一提出改善区域环境空气质量的措施及防治和降低区域环境空气污染提供一定的科学依据。

1 区域环境空气质量现状

1.1 主要监测指标年均浓度值变化情况

根据奎屯市、独山子、乌苏市城市AQI质量日报统计数据，经分析，2008—2013年，奎屯市SO2年平均浓度值为0.01mg/m3，NO2年平均浓度值为0.02～0.31mg/m3，PM10年平均浓度值为0.06～0.36mg/m3。2008—2012年奎屯市主要三项监测指标年均浓度值变化趋势不明显，均可达到《环境空气质量标准》(GB3095－1996)中的二级标准。但在2013年，NO2和PM10年均浓度值均有超标现象，2013年与往年相比，上升趋势较明显，2013年与2012年相比，NO2和PM10年均浓度值增长幅度分别为14.5%和4.1%。

图1 奎屯市2008—2013年主要监测指标年均浓度变化情况

由图2可知，独山子2008年－2013年SO2年平均浓度值为0.01～0.03mg/m3，NO2年平均浓度值为0.03～0.05mg/m3，PM10年平均浓度值为0.07～0.09mg/m3。三项监测指标年均浓度值总体趋势变化幅度不大，各指标年均浓度值均可达到《环境空气质量标准》(GB3095－1996)中的二级标准。

图2 独山子2008－2013主要监测指标年均浓度变化情况

由图3可知，乌苏市2008年－2013年SO2年平均浓度值为0.01mg/m3，NO2年平均浓度值为0.02～0.03mg/m3，PM10年平均浓度值为0.04～0.09mg/m3。主要三项监测指标年均浓度值总体变化幅度较小，各指标年均浓度值均可达到《环境空气质量标准》(GB3095－1996)中的二级标准。三项监测指标年均浓度值总体变化趋势与乌苏市相近。

图3 乌苏市2008—2013主要监测指标年均浓度变化情况

1.2 优良天数变化情况

从2008－2013年三地区优良天数比例趋势来看，“奎－独－乌”区域优良天数比例总体呈下降趋势，其中奎屯市下降幅度最大，为16%。乌苏市优良天数比例总体呈先上升后下降的趋势，独山子区优良天数比例也呈下降趋势。

图4 奎屯市2008－2013优良天数比例趋势

图5 独山子2008－2013优良天数比例趋势

图6 乌苏市2008－2013优良天数比例趋势

1.3 污染日数变化情况

如表1所示，2013年，“奎－独－乌“区域城市空气污染日数累积出现160天，污染日数变化较为突出。其中轻微污染日数134天，中度污染日数9天，重度污染日数17天。奎屯市出现污染日数最多，达到66天，其次为独山子，污染日数为50天，最少为乌苏，污染日数为35天。与上年相比，该区域城市污染日数累积增加104天，其中轻微污染增加79天，中度污染增加8天，重度污染增加17天。总体污染趋势较往年明显。

表1 近三年污染日数变化情况 单位：日

如表2所示，“奎－独－乌“区域城市空气综合污染指数范围在1.23～1.74之间。2013年三城市之间相比较，综合污染指数最大出现在奎屯市为1.74，其次为独山子为1.35，最小为乌苏市为1.33。将每个城市各年度之间进行相比较，奎屯市综合污染指数最大值出现在2013年，独山子出现在2011年，而乌苏市则出现在2011年，各城市随着年份的增加，总体趋势各有变化，奎屯市为逐步上升趋势，独山子为逐步下降趋势，乌苏市则为先下降后上升的趋势。

“奎－独－乌“区域大气污染物中污染负荷最大的为PM10，其范围值为0.44～0.67，其次为NO2，其范围值在0.2～0.28，最小为SO2，其范围值为13～0.32。根据相关资料，SO2污染负荷最小可能与十一五期间”奎－独－乌“区域采取相关治理措施及减排方案有关。当前该区域主要的常规污染物为PM10和NO2，在继续加大SO2治理及减排的同时，当地也应重视PM10和NO2所带来的大气环境问题，虽然PM10和NO2日均浓度值、年均浓度值均可保持国家环境空气质量标准二级水平，但随着国家减排工作力度的加大，该区域还应一步加强对PM10和NO2污染的防控和治理力度。

表2 近三年空气质量污染综合指数

1.4 环境空气质量级别

如图7所示，以2013年为例，与往年相比，奎屯市环境空气污染仍以尘污染为主，首要污染物为可吸入颗粒物、细颗粒物。全市空气质量达到Ⅰ级的日数占全年总监测天数的8.22%，Ⅱ级日数为52.88%，Ⅲ级日数为14.79%。

图7 奎屯市2013年环境空气质量级别分布图

图8 独山子2013年空气质量级别分布图

如图8所示，独山子空气质量达到Ⅰ级的日数占全年总监测天数的43.29%，Ⅱ级日数为41.37%，Ⅲ级日数为10.41%。首要污染物为可吸入颗粒物。

如图9所示，乌苏市空气质量达到Ⅰ级的日数占全年总监测天数的12.6%，Ⅱ级日数为73.97%，Ⅲ级日数为1.37%。首要污染物为可吸入颗粒物。

2 目前环境空气质量存在的主要问题

图9 乌苏市2013年环境空气质量级别分布图

(1)空气质量劣变。根据相关统计资料显示，“奎－独－乌“区域99.4%的工业综合能耗集中在以奎屯市为中心半径20公里以内的区域，40.5%的工业分布在独山子5公里以内区域，31.9%的工业分布在奎屯市5公里以内区域。”奎－独－乌“区域3城市共轭区(以奎屯市为中心10公里范围内)的挥发性有机物、二氧化硫、氮氧化物及烟尘排放量分别占区域总排放量的96%、86.7%、87.9%和70.7%。 “十二五”期间，“奎－独－乌”区域各城市环境空气质量持续下降，受特殊的地理环境和气象条件影响，以及产业结构、能源结构与城市布局不合理、污染防治设施落后等不利因素的影响，冬季环境空气质量污染突出，夏季臭氧污染显现，大气污染物排放量大且集中，环境空气质量逐年劣变。

(2)冬季颗粒物污染及二次污染严重。2013年监测结果表明：1月份奎屯市PM10浓度超标26天，月均浓度值在全区19城市中为最高。区域出现连续7天的重污染过程，在监测的6项空气污染物中，PM10小时浓度值为0.895mg/m3，超标6倍，PM2.5小时浓度值为0.605mg/m3，超标8倍，PM2.5：PM10为82.6%，高于乌鲁木齐市、昌吉市及全国74城市平均值。

(3)夏季臭氧污染显现。根据2013年监测结果：7月份奎屯市、独山子、乌苏市均出现臭氧(O3)超标现象，为全区唯一出现O3超标的区域;奎屯市地面臭氧浓度超标30天，小时浓度值高达0.476mg/m3，超标2.4倍。

(4)区域挥发性有机物(VOCs)排放强度大。“奎－独－乌”区域特征污染物挥发性有机物(VOCs)排放量6.79万吨，其中石油加工、炼焦、化学原料和化学制品制造业排放量占96.4%。2012年，“奎－独－乌”区域单位面积挥发性有机物、二氧化硫、氮氧化物、烟(粉)尘排放强度分别为7.52吨/平方千米、7.21吨/平方千米、6.54吨/平方千米和4.25吨/平方千米。区域单位面积挥发性有机物排放强度远远大于乌鲁木齐市1.33吨/平方千米，其它指标低于乌鲁木齐市。

(5)农业开发与城市建设对环境空气的影响。由于城区外围农田的大量开垦，城区内房产开发和城市建设项目不断施工，城区周边大量工业企业项目在建，导致“奎－独－乌”区域沙尘天气增多，施工扬尘污染增多，夏季施工可导致乌苏市可吸入颗粒物浓度升幅达110%;奎屯市升幅为102%，独山子升幅为21.7%。根据2008—2013年“奎－独－乌”区域耕地面积与PM10年均浓度变化趋势分析表明，该区域PM10年均浓度随耕地面积的增加总体呈上升趋势，说明农业开发对浮尘天气有一定的影响。

3 研究小结

综上所述，日益严峻的大气环境问题的区域性、复合型已经给现行环境管理模式带来了巨大的压力和挑战，对于目前所产生的环境问题，仅从行政区划角度和单个城市单一层面的防治管理模式已难以有效解决“奎－独－乌”整体区域复杂的大气污染现状，对此，积极、有效地借鉴国内外等区域环境空气质量管理的成功经验，从系统、整体的角度出发，实施区域大气联防联控工作机制，统一制定并实施区域大气污染防治对策将是改善区域空气质量的有效对策和途径。

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