郑州市大气污染分析及控制对策

张义俊 吴慧敏

（河南农业职业学院，河南 郑州 450002）

随着郑州市的不断发展，市郊工业化、郊县新型城镇化进程的推进，形成了以郑州市为中心，向周围辐射的整个郑州市的大气污染问题成为严重威胁市民生活健康的主要因素。大气有害物指使优良空气质量变差对生存环境有害的物质。据统计，污染大气的物质已累积达到上百种，包括自然生物生长过程中释放出的有害物质、工业发展过程中排放的人造有害物质，导致空气质量持续下降的主要归功于人工物质。2014年-2015年，随着人口的增加，居民生活习惯的变化，各种人为因素对郑州市大气污染的贡献越来越大。

1 郑州市大气污染现状分析

1.1 地理位置特点

河南省位于中原心脏，是中原经济区的核心，郑州市的地理位置在东经112°42'～114°14'和北纬34°16'～34°58'之间，西靠嵩山北临黄河，地形以平原为主，太行山脉和嵩山分别位于西南和西北方向，东边为坦荡平原。郑州市的气候特征是温带大陆气候，年均气温15.1℃左右，年平均降雨量640.9mm，全年日照时间约2400小时［1］。

郑州市铁路、公路纵横交错，为全国重要的通讯、交通枢纽是国家中原经济区建设开发的重要城市。近年来，郑州市城镇化急速发展，城市面积不断向外扩张，人口急剧增长，私家车保有量急速增加，城市规划跟不上人口的变化和消费群体需要的增多。企业间竞争力逐渐增强，物质损耗、环境污染以及人为对城市周边生态环境的破坏明显加剧，职能部门对企业的环境整治不够严厉，污染愈演愈烈，大气质量不能适应和谐社会的要求。必须寻求一条新的生态文明建设之路，探索实现环境与经济，环境与社会协调发展的理想化模式［2］。

图1 郑州市总体格局

1.2 郑州市大气污染现状

郑州市大气污染主要有两大来源，工厂企业肆意排放的废气和机动车尾气污染。随着企业搬离市区以及环保部门治理力度的加大，市区内机动车废气污染的比重大大超过了企业废气排放的污染。但在部分郊区季节性秸秆燃烧产生的粉尘，仍然屡禁不止。郑州市特殊的地理位置，形成了周边对其大气质量的多重污染。

图2 郑州市重度污染区域的污染现象

目前，郑州市环境空气常规监测点有九个，它们分别是四十七中、十一中、河医大、烟厂、市环保局监测站、供水公司、郑纺机、银行学校、岗李水库、。监测项目主要以二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物为主。

据统计，2014年，全年优良天数为163天，其中优7天，良156天。全年轻度污染112天，中度污染51天，重度污染35天，严重污染4天，全国污染城市排名中位居前十名。据统计，2015年1-8月，优良天数81天，其中3天优，78天良。1-8月，轻度污染天数91天，中度污染42天，重度污染22天，严重污染7天，在全国污染城市排名中位居前三位。

郑州市环境空气质量季节特征非常明显，春冬两季污染率大大高于夏秋季。夏季大气质量最好，冬季大气质量最差。大气污染按照由重到轻顺序为：冬季＞春季＞秋季＞夏季。冬季污染物以NO2、SO2为主，春季以PM10为主，秋季以PM2.5、NO2为主，夏季PM2.5、SO2、NO2为主。

2 大气污染对人体健康的危害

大气污染物对人体的危害通过以下三种途径实现的［4］：①通过呼吸系统直接进入人体；②黏附于食物表面或者溶解在水中，通过饮食损害人体；③通过皮肤的接触而进入到皮肤表层继而进入血液循环系统。特别是脂溶性有害物质极易通过皮肤渗入人体内部。危害也最大的是符合PM2.5的细小有害物质通过呼吸系统进入人体是最可怕的。大气污染对人的危害大致可分为慢性中毒、急性中毒、长期侵害致癌等三种。

2.1 慢性中毒

大气中的污染物对人体慢性毒害的表现主要是有害物质在低浓度、时间反复地作用后体现出的患病率增加。当前，解释疾病与大气污染之间的因果关系的缺乏直接的科学依据，调查研究证明，大量的流行病如慢性呼吸道疾病与大气污染有直接的关系。

2.2 急性中毒

大气中的污染物含量较少时，通常造成人体的急性中毒的概率很低，在一些特殊工况条件下，生产过程中发生的特殊事故，有害气体大量溢出，加上外界气象条件的突然变化等，将会引起接触人群的大气污染急性中毒。

2.3 致癌

随着先进工业的不断发展、交通运输的不断进步，汽车保有量的增加，私家车近年来的突飞猛进，大气中燃料燃烧排放的有毒有害物质的种类和数量日益增多，据统计，大气中有致癌作用的污染有毒物质多环芳烃、砷、铍、镍、脂肪烃类等。由燃料燃烧释放的有害物质以3，4-苯并芘为代表，此有害物质的产生与交通运输、工业排放、家庭炉灶及城市烧烤的燃料燃烧排气有密切关系。

3 郑州市大气污染源的组成分析

大气污染物中的有害物质包括二氧化硫、氮氧化物、臭氧和大气颗粒物等。大气颗粒物主要是人为产生颗粒溶于大气中生成的气溶胶，颗粒物是对人体健康危害最大的物质。大气颗粒物近几年被环境学家划分为几个等级，其中PM10是指空气动力学直径在2.5～10微米的粗颗粒物，而直径小于2.5微米的物质被称为PM2.5。有害颗粒物的越小，对人体肺部的侵害越容易，因此对人体健康的危害越大。

3.1 自然源

PM2.5的自然界来源主要包括沙尘土壤的风化扬尘、火山灰细小尘埃、自然界植物的自燃，及花粉、细菌、海盐、真菌孢子等随着自然规律自生自灭的颗粒物［5］。郑州市是内陆城市，春季鲜花盛开的季节，花粉在大气中浓度最大，春末夏初时节，法桐树的绒球破裂，微小毛刺满天飞，对大气污染及人们的出行造成很大不便。

3.2 人为源

颗粒物PM2.5的浓度高低直接影响着人们的正常生活，灰霾的发生体现出了人类活动对于颗粒物污染水平的影响，已经越来越显著。人为源主要包括燃料燃烧、工业源、运动源等，另外，城市扩建，建筑施工产生扬尘是城市雾霾最大功臣之一。

3.3 交通源

郑州市是全国重要的交通枢纽地带，交通环境极大地影响着大气质量。郑州市机动车数量达279万辆，低速行驶和拥堵现象司空见惯，这会造成汽车燃油的燃烧不充分，导致细粒子排放量的增加。从PM2.5质量浓度的日变化曲线（图4）可以看出，细粒子PM2.5的质量浓度日变化，都呈现出双峰变化，峰值分别出现在早上5：00～8：00.晚上的18：00～22：00，最低值出现在下午13：00左右，高峰值的出现与早上和晚上的上下班高峰一致，说明双峰现象的形成主要与交通高峰有关，显然受交通流量的影响较大。

图3 2014年PM2.5月平均浓度变化趋势

图4 2015年3月20日PM 2.5平均浓度变化趋势

3.4 秸秆燃烧

PM2.5质量浓度季节变化显示，郑州市秋季的PM2.5质量浓度高于冬季，这一现象是郑州市独有的特点。作为农业大省，河南省夏、秋粮食收获，政府处罚力度不够，农民环保意识淡薄，环境污染对人体的危害性没有深入人心，春秋收获季节常有燃烧秸秆的事情发生使大气中的颗粒物浓度有一定的提高。由图1可知，郑州市市区位于处于平原地区，地形平坦，污染物的扩散不易受到阻挠。而在其西北方向的太行山山脉和西南方向的嵩山在西边将其围拢，形成了一个天然屏障，形成一个环流扩散。

3.5 烹饪源

PM2.5质量浓度日变化曲线显示双峰，第一高峰出现在上班高峰，第二峰值出现在餐饮时段。尤其2015年夏秋季节，职能部门出台新的处罚管理政策后，短时间内，雾霾天气明显改善，一旦烧烤夜市重新启动，雾霾天气更加严重。

4 郑州市大气污染控制措施分析

4.1 严格执行汽车尾气标准

对大气污染的有效治理，必须严格执行国标排放等级，加强对汽车尾气排放的预防与控制。本人认为可以采取以下措施。

4.1.1 定期对所有汽车排放进行技术检测，且检测工作严格、规范、科学，在完成初检和年检后，监管部门应采取随机抽样检测工作，一旦发现尾气排放超标的车辆，应该禁止让其上路行驶。

4.1.2 加强机动车的燃料管理。环境监察相关职能部门加大对生产销售公司的管理和监察，促进燃油公司生产的燃油满足国标规定，可以从根源上减少汽车尾气超标的问题。国家应该加大对清洁型燃料技术的研究和推广工作，对于技术成熟的清洁型燃料应该大力推广。

4.1.3 对油气存储、运输以及加油站的管理要严格，减少因事故造成的油气污染。与此同时，我国也可以灵活的应用一些优惠补助的政策，从认为主观上降低汽车尾气排放量，如通过以旧换新等政策，实现对不达标的汽车进行更换，提高车主的环保积极性来大力支持大气污染治理工作。

4.2 加大对工厂企业污染源的治理和减排治理力度

首先，我国在对待与节能热力相关的工业企业时，应该着重检查工业企业的脱硫机械设备的工作运转情况，以此确保工业企业所排放的大气污染物质的浓度在可控范围内。除此之外，我国对电厂的脱氮治理工作应加大重视力度，采用一些切实有效科学的方法使排放的大气污染物质的浓度达到最低。我国应改进旧的产业生产模式，积极创新，用先进的技术方法更加高效的发展传统产业。其次，我国必须严抓在供暖期时，锅炉供热所产生的大气污染物，应处理后再排放。

大气污染的治理工作是一个循序渐进的过程，逐步有效地将治理设备安装在大型供热热源上，这样能够大幅度有效地提高治理大气污染的效力，将大气污染物质的排放量降到最低。再次，我国应该进一步实行排污许可证制度，所有向环境中排放大气污染物质的单位，在排污之前就要向环境保护部门申请办理排污许可证，没有许可证却排放的单位，必须严肃处罚，加大对企业工业生产的过程中向大气中排放的大气污染物质的处罚力度，达到让企业降低甚至杜绝将大气污染物质排放到空气当中的效果。

4.3 严格控制郑州市周边农村秸秆焚烧行为

秸秆焚烧是郑州市大气污染的不可忽视的影响因素。目前，秸秆的综合利用技术已经被大量研究，但还没有推广普及。在播种时，秸秆处理需要大量的时间和精力；目前农民工城市打工是城市发展的主力，为节约秸秆回收的成本以及赶时播种，农民选择短时间快速有效焚烧秸秆来腾地播种。遏制秸秆焚烧的有效措施应从根本入手，首先加大秸秆粉碎技术的覆盖面积，给予秸秆回收技术一定的资金扶持，提高研发人员的积极性，尽快让秸秆粉碎后回归土地，减少农民收获后的顾虑；其次，对于燃烧秸秆严重的个人或集体，要采取严厉的处罚措施，决不放纵和容忍。

4.4 采取有效措施控制建筑扬尘的扩散和生成

2015年，郑州市大气污染的第一污染物是PM10超标，主要污染源是建筑扬尘。为了有效控制PM10扬尘的生成，必须采取强有力的处罚举措并严格监管相关建筑部门，采取一切能够采用的措施。有效降低扬尘可以采用洒水车降尘、防尘网覆盖法、地面硬化等方法，另外在大风天气、易产生扬尘的月份，禁止大作业面的拆迁能够很大程度降低扬尘的产生。在监督层面上，每个工地开工前应该安装监控设施，便于监管部门对其进行实时的监督。政府职能部门应该严格审批建筑开工数量，能够保证“零污染”审批制度。

5 结论

大气充斥于每个生物的生存空间中，大气的污染严重威胁着生物生命的延续。郑州市的大气污染问题已经成为生于斯长于斯的每一位公民必须重视的主要问题，增强每个居民的环境保护意识，为清洁空气做出一份努力，选择绿色出行，减少汽车尾气的排放；少吃路边摊，减少烧烤大排档的肆无忌惮的微尘的释放；加强农民秋收季节秸秆焚烧的处罚力度，才能控压由此带来的季节性PM10的增加。

［1］张稳定.郑州市大气污染的数值模拟及其区域输送影响研究［D］.郑州大学，2013.

［2］杨书申，邵龙义，李凤菊，等.郑州市大气可吸入颗粒物单颗粒污染特征分析［J］.辽宁工程技术大学学报（自然科学版），2008（5）：774-777.

［3］李春瑛.大气污染与环境的治理迫在眉睫［J］.低温与特气，2010（5）：5-14.

［4］李成林.城市大气污染的定量遥感监测方法研究［D］.兰州大学，2012.

［5］郭新彪，魏红英.大气PM 2.5对健康影响的研究进展［J］. 科学通报，2013（13）：1171-1177.

［6］丁雪飞.大气污染防治区域协调法律机制研究［D］.中国海洋大学，2013.