遂宁市大气污染现状与影响因素分析

2015-04-22唐红军杨永安许肖云余全智魏海川

绿色科技 2015年4期

唐红军，张凯，杨永安，许肖云，余全智，魏海川

（四川省遂宁市环境监测中心站，四川遂宁62900）

1 引言

当前，我国大气污染形势严峻，以可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）为特征污染物的区域性大气环境问题日益突出，损害人民群众身体健康，影响经济发展和社会和谐稳定［1～3］。特别是2013年和2014年，全国几百个城市经历了严重的空气污染，大气污染程度发生了较大变化。因此及时了解大气污染现状、分析大气污染成因、摸清大气污染变化趋势，为大气污染的防治工作提供技术支撑显得愈加重要和紧迫。

遂宁地处成渝经济区腹地，四川盆地中部，涪江中游，是四川省重要的次级综合交通枢纽，与成都、重庆呈等距三角。近年来，受工业化、城镇化的深入推进，城市资源和能源消耗持续增加，以及城市特殊地理环境和气象条件制约，大气污染防治压力继续加大，冬春季的大气污染严重的问题还没有从根本上得到有效解决［4～6］。本文以近8年的空气监测数据为依据，详细调查了遂宁市大气污染现状，研究了大气污染变化趋势，科学分析了大气污染影响因素，旨在为遂宁市的大气污染防治工作提供参考。

2 环境空气质量现状

2007年以来，遂宁市以创建“国家环境保护模范城市”为契机，加大大气污染防治工作力度，使得空气质量逐渐改善，2010～2012年空气质量优良天数比例均在98%以上，较2007年提高了11%（图1）。城市环境综合整治定量考核已连续7年位居全省前三位，并且2012年和2013年连续两年位居第1。2013年受全国大范围雾霾和沙尘天气的影响，空气质量略有下滑，达标率为88.1%；2014年空气质量达标率较2013年上升了0.3%，即88.4%。从整体上分析，遂宁市这8年的环境空气质量呈下降趋势。2014年空气中SO2、NO2和 PM10的年均浓度分别为 22μg/m3、26μg/m3和91μg/m3，空气中首要污染物是PM10，其年均浓度值达到《环境空气质量标准》（GB3095－1996）二级标准要求。若按照环境空气质量新标准（GB3095－2012）评价，遂宁环境空气中PM10年均浓度超过空气质量二级标准0.30倍。

图1 2007～2014年遂宁市空气质量达标率变化趋势

就月份变化情况（图2下）分析，2014年5～9月以及11月空气质量优良天数所占比例均为100%，最低月份为1月份，出现了多达19d的超标天气，达标率仅为38.7%；其次是12月份，有22d的空气质量达到二级标准，达标率为71.0%，其原因主要是受2014年1月全国大范围雾霾和3月北方沙尘南下的影响［7，8］。春冬季节的平均空气质量达标率仅有77.9%，而夏秋季节的平均达标率为98.8%。遂宁市夏秋季节的空气质量明显优于春冬季节，呈现出明显的冬春季污染特征。

自2013年起，遂宁市开展了PM2.5试点性监测。根据2014年监测结果，PM2.5的年均值浓度为53μg/m3，按照《环境空气质量标准》（GB3095－2012）评价，2014年市城区环境空气中PM2.5的年均值超过新空气质量标准0.51倍。从全年来看（图2上）），PM2.5在PM10中所占比例范围是46.1%～73.5%，年平均值为58.2%，表明遂宁市环境空气中PM10的主要贡献来自城市扬尘、沙尘等大颗粒物，尤其是3月，PM2.5在PM10的比例最低为46.1%，这与同期全省受北方沙尘污染的情况一致。

图2 遂宁市2014年空气中PM2.5/PM10（上）和SO2、NO2、PM10（下）变化趋势

自2014年6月开始，遂宁市按照新标准以空气质量指数（AQI）发布空气质量日报。根据7个月监测情况来看，由于新标准的收紧和新增指标的加入评价，遂宁市城区空气质量达标天数、达标比例较2013年同期均有所下降，首要污染物由原来单一的PM10污染物转变成PM10、PM2.5和O3构成的复合型污染物，遂宁市大气污染防治的形势十分严峻。

3 大气污染影响因素分析

相关研究结果表明［9～11］，成渝地区的颗粒物来源非常复杂，且地区差异显著。遂宁地处成渝经济圈中心位置，是四川省重要的次级综合交通枢纽，影响遂宁环境空气质量的原因有以下方面。

3.1 客观因素

3.1.1 气象条件

遂宁市位于四川盆地中部、丘陵与涪江河畔的边缘，具有内陆的盆地地势和两山两水夹两城的城市特点，逆温现象较多，冬、春两季受干冷气团的控制，大气以稳定层结为主，多雾、低温、少雨，有逆温层等多种不利气象因素影响污染物的稀释、扩散，造成城市环境容量和自净能力十分有限。

3.1.2 全国性污染天气

2012年遂宁市出现区域性污染天气共7d；而2013年和2014年分别多达29d和42d，PM10年均浓度较2012年分别增加6.1%和5.9%。特别是2013年1月和2014年1月受全国性雾霾的影响，PM10的月平均浓度达到145μg/m3和168μg/m3，较2012年同期的88.0 μg/m3分别上升了64.8%和90.9%，其空气质量达标率分别为41.9%和38.7%，较2012年同期100%的达标率分别下降了58.1%和61.3%；此外，2014年12月再次受全国性雾霾的影响，PM10的月平均浓度达到129 μg/m3，较 2012 年同期的 88.0μg/m3分别上升了46.6%，其空气质量达标率为71.0%，较2012年同期100%的达标率分别下降了29.0%。表明诱发遂宁出现极端天气条件依然存在，全国性雾霾天气对遂宁的环境空气产生的影响十分明显。

此外，北方沙尘天气对遂宁的环境空气质量也有较大影响。以2013年为例，共有5次影响明显的北方沙尘输入，导致PM10年均浓度同比增加了5%。特别是3月份受北方沙尘南下影响，PM10的月平均浓度为150 μg/m3，较2012年同期的99.0μg/m3上升了51.5%，空气质量达标率为64.5%、较2012年同期100%的达标率下降了35.5%。

3.1.3 季节性降水

遂宁地区降水主要集中在夏秋季节，如图3所示，2013年全年降水量共计1129nm，而夏秋季节的降雨量为1050nm，占全年降水量的93.0%；2014年全年降水量共计1068nm，而夏秋季节的降雨量为898nm，占全年降水量的84.1%。有研究已表明充沛的降水使大气中的污染物得以很好地稀释和消除［12，13］，使得夏秋季节的空气质量较好。而冬春季节，降雨量和降水频次减少，降水对污染物的洗脱作用减弱，使得遂宁空气质量表现出较为明显的冬春季节性污染特征。

图3 遂宁市2013年和2014年月际降水量变化趋势

3.1.4 独特地理位置

遂宁地处成渝经济圈中心位置，距成都和重庆均不足150km，且其周边城市工业相对集中（绵阳、德阳、泸州和南充等工业城市），周边城市的颗粒物的输入也会导致遂宁颗粒物浓度升高。通过分析四川省环境监测总站发布的空气质量月报数据发现，如图4所示，2013年遂宁及周边地区除绵阳外，其余8个城市2013年大气中PM10年均浓度较2012年均有不同程度上升，其中内江上升幅度最大，为87.0%；其次是南充，上升了65.5%；泸州市上升最小，为3.33%；遂宁市上升了8.24%，低于周边地区的平均上升幅度20.6%。2014年遂宁及周边地区除成都和绵阳外，其余7个城市大气中PM10年均浓度较2012年均有不同程度的上升，上升幅度最大的是南充，为87.9%；其次是内江，上升了87.0%；泸州市上升最小，为3.33%；遂宁市上升了7.05%，低于周边地区的平均上升幅度20.0%，以上分析说明遂宁市空气污染具有一定的区域性特征，但优于周边地区的平均水平。

图4 2012～2014年遂宁及周边空气中PM10浓度对比

3.2 主观因素

3.2.1 燃煤和粉尘的排放

目前煤炭在我国城市能源结构中仍占有相当大的比重，工业燃煤一直是城市颗粒物的主要贡献源之一。以2013年为例，遂宁市工业燃煤消耗47万t，较2009年增加了97.3%，而且这些锅炉具有吨位大、污染负荷重等特点，再结合部分燃煤小锅炉环保设施不完善，脱硫除尘效率低下，低空直接排放造成的污染十分严重。

据统计，遂宁市城区及周边地区现有7座工业炉窑，23家页岩砖厂、5家水泥粉磨站、12家混凝土搅拌站、25座加油加气站等污染源，这些污染源部分存在污染治理设施不完善、处置效率低、无组织排放较为严重等情况，加剧了大气污染的程度。

3.2.2 城市扬尘和机动车尾气的污染

2013年全市GDP同比增加了11.1%，大规模的城市建设和粗放的建筑施工方式带来的扬尘污染十分明显，尤其2014年8月四川省十二届运动会在遂宁召开，省运会场馆和配套基础设施建设，导致地面扬尘污染显著。由于西南地区首个过江隧道——观音湖下穿隧道建设导致观音湖放水，减弱了湿地对遂宁城区环境空气的净化作用。

随着城市的快速发展和机动车保有量的迅速增加，氮氧化物等污染物排放呈现持续增长趋势，2013年全市机动车保有量为103221辆，较2009年增加了92.2%。机动车尾气是大气颗粒污染的重要来源之一。

3.2.3 生物质燃烧及二次颗粒物

生活垃圾、农作物秸秆、城市清扫废物、园林废物、建筑废弃物等生物质的违规露天焚烧和无组织焚烧，餐饮油烟和入冬后城市周边大量熏烤肉制品等人类带来的面源污染，挥发性有机物、二氧化硫、氮氧化物等通过光化学反应转化，产生的二次颗粒物同样是PM2.5和PM10的重要污染源。以秋收秸秆焚烧为考察对象，分析2014年10月10～11日秋收季节秸秆焚烧对空气质量的影响。如图5所示，10日晚至11日凌晨，遂宁市出现了大面积的秸秆焚烧现象。10日16时，市公安局监测点位附近的郊区出现小范围的秸秆焚烧现象，至17时该点位的PM10小时浓度值快速升高了42μg/m3，上升幅度为33.1%/时；18时后，焚烧区域进一步扩大，各自动站的监测数据均出现异常快速升高；21时，市公安局点位的PM10小时浓度值高达322μg/m3，较秸秆焚烧前上升了1.5倍，22时，市各自动站的PM10平均浓度值达到297μg/m3，是焚烧前的2.2倍，23时后，全市PM10平均浓度值开始下降，11日凌晨2时基本恢复到焚烧前浓度。以上分析说明了生物质燃烧对遂宁市空气质量影响十分明显。

图5 秸秆焚烧日3个监测点位PM10浓度日变化

3.2.4 联防联控的工作局面尚未形成

大气污染组织机构没有很好地运行，部门联防联控没有很好地发挥作用，环保部门单打独斗的现象依然存在，相关部门之间还缺乏有效配合，城市扬尘的系统化、常态化整治不够，秸秆、垃圾等生物质露天焚烧持续监管还不够有效，重污染天气期间的应对还缺乏有力、有效的措施，多种污染协同减排工作有待加强。

4 结论

（1）通过纵向分析的方式系统分析了遂宁市大气污染现状，发现2014年遂宁市空气质量达标率为88.4%，较2013年提高了0.3%；空气中首要污染物是PM10，其年均浓度分别为91μg/m3，较2013下降了3.19%；遂宁市空气质量呈现出明显的冬春季污染特征；遂宁空气中PM2.5在PM10中所占比例的年平均值为58.2%，以扬尘、沙尘为主的大颗粒物是遂宁市环境空气中PM10的重要贡献者。

（2）从主观因素和客观因素两个方面分析了遂宁市空气污染的影响因素，得出了不利气象条件、全国性污染天气、季节性降水和独特地理位置是导致遂宁市空气污染的客观因素，得出了遂宁市大气污染呈现出一定区域性特征，但优于周边地区的结论；燃煤、粉尘、城市扬尘、机动车尾气、生物质燃烧及环保管理不到位是导致遂宁市空气污染的主观因素。

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