喀什市大气污染物调查分析

查向浩, 林　宁, 张文河, 张开鑫

(喀什大学 化学与环境科学学院,新疆 喀什 844000)



喀什市大气污染物调查分析

查向浩, 林宁, 张文河, 张开鑫

(喀什大学 化学与环境科学学院,新疆 喀什 844000)

通过对喀什年鉴中2008—2013年喀什市大气中的SO2、NO2和PM10含量进行分析及2015年大气监测调查，结果表明，2008—2013年SO2、NO2、PM10的全年平均实际排放质量浓度不同程度地递增,PM10为首要污染物，其次为SO2、NO2，环境空气质量受季节性影响，SO2浓度在采暖期明显高于非采暖期，燃煤是SO2浓度增加的首要因素，PM10浓度在采暖期和非采暖期间变化不大.

喀什市；大气污染物；调查分析

大气是地球环境不可分割的重要组成，地球表面各种生化反应都与之相关，是各种生命活动不可或缺的一部分.影响喀什市的空气质量主要污染物为PM10,主要来源是沙尘暴；还有城市建设处理不当造成的扬尘；烟气中的可吸入颗粒物对空气质量的贡献也很大，烟气主要由冬季取暖燃煤和日常生活燃煤造成.其中以沙尘和浮尘天气给我市空气质量的危害最为严重，是造成我市空气重度、中度污染的主要原因[1].

喀什市人均汽车保有量迅速增长，而汽车尾气排放的氮氧化物是大气污染的重要组成部分.喀什附近地区植被少，扬尘天气导致大量的可吸入颗粒物产生，以上三种原因共同作用导致了喀什市空气质量下降，其中，扬尘天气致使大量的可吸入颗粒物进入大气中，这就导致了喀什市空气质量变化幅度大，具有季节性;而居民燃煤也是导致大气质量下降的重要原因.冬季空气对流程度不高，植被的呼吸作用显著，燃煤释放的大量污染物无法得到有效稀释，造成了空气质量下降.相关研究表明日益增加的汽车也是影响空气质量的因素[2].

城市的大气质量是与这个城市的发展水平有关的，环境问题越来越被大家所关注，空气污染是困扰喀什市最为严重的环境问题之一，本文结合2008—2013年新疆统计年鉴和空气质量监测资料，对喀什市环境空气质量的变化及相关原因进行了调查，对污染趋势及影响因素进行了分析，希望对了解大气污染原因、污染的来源及解决方法提供参考，可以帮助改善城市居民的生活条件，对城市建设规划、相关政策制定提供参考.

1　研究区概况

喀什市气候十分干燥，常年降水量和植被覆盖率都非常低，周边有大面积的戈壁，在盆地中更是有无边的沙漠地区，强劲的风剥离着盆地中的砂石,带来了大量的沙尘，造成沙尘污染严重.春秋两季，由于植被还没有生长，大片的土地裸露在地表，再加上此时喀什地区经常有大风，也造成了大气严重的污染.喀什市冬季降水量低，大气对流程度低，导致污染物堆积在底层大气中，不利于污染物扩散.市区内桥梁楼房等建筑工地的施工，并没有做好对裸露土层的管理，伴随着风大量的颗粒物涌入到大气中.

2　喀什市SO2、NO2、PM10的变化情况调查分析

2.1计算方式

PM10数值越大对人体危害越，目前大家公认的分级将可吸入颗粒物分为六级，级数越大对人体健康的影响越大.本文用AQI指数来表述大气中可吸入颗粒物的浓度替代原先的API指数.2012年上半年出台规定，将用空气质量指数(AQI)替代原有的空气污染指数(API)[3].

按下列计算：

式中：AQI=max{IAQI1,IAQI2,IAQI3,…,IAQIn}[3].

2.2喀什市2008—2013年SO2、NO2、PM10质量浓度的监测结果

表1　SO2、NO2、PM10质量浓度监测结果[4]　单位：mg/m3

如表1所示，2008—2013年SO2、NO2、PM10的全年平均实际排放质量浓度在不同程度地递增.其中在2008—2010年期间的3年内NO2实际排放质量浓度呈稳定状态，而在其他几年则呈现小幅度逐年递增的趋势.

在2011—2012年期间2年内SO2实际排放质量浓度也呈短暂的稳定状态，而在其他几年则呈现逐年小幅度递增的趋势.SO2、NO2质量浓度小幅度的递增变化与政府对工业企业布局和污染物质量浓度控制是有关的.在2008—2012年期间PM10实际排放质量浓度呈现递增的趋势，2012—2013年PM10实际排放质量浓度又微降下来，一直以来喀什市环境空气质量污染物中PM10的实际排放质量浓度值都是很高的.一方面是工业企业生产排放，另一方面是自然环境导致，由此很难得到控制，这与喀什市所处的地理位置有关系.

从污染物质量浓度的变化来看，影响喀什市空气质量的主要因子是PM10，由于喀什处于内陆地区，全年降水量稀少，加之近年来喀什市市内市政工程建设和郊区土地资源开发利用，使喀什市内扬尘大大增加，周边地区的沙漠化加速，导致春秋季浮沉和沙尘天气频发，空气质量受到严重污染.从表1还可以明显的看出，喀什市环境空气质量整体上的变化，2010年是一个转折点.由以上数据分析证明，在2008—2012年期间喀什市环境空气质量在复杂地变化着，并有不断的恶化趋势.随着喀什市“蓝天计划”的启动，2013年喀什市大气各方面指标都呈现下降趋势.

2.3空气质量变化分析

监测数据显示，从2009年到2010年喀什市在采暖期或是非采暖期间，变化较大的指标为SO2、NO2浓度，PM10浓度变化不大.由监测结果和数据分析可知，喀什市环境空气质量的变化2010年为一个转折点，这个转折点是喀什市环境空气质量复杂变化的开始，2010年环境空气质量监测结果如表2所示.

表2　喀什市2010年SO2、NO2、PM10浓度监测结果[5]　单位：mg/m3

图1　喀什市2010年度污染物变化曲线

由图1可以看出，年初、年底高由供暖所致.由10月开始递增，1月份开始递减，5月至9月变化不大.

由图1看2010年可吸入颗粒物的变化情况，可吸入颗粒物浓度在秋冬两季偏高，这说明冬季供暖对可吸入颗粒物浓度是有影响的，9月份高说明这个月有强浮尘或沙尘暴.

由表3和图2观察得出，2010年的SO2浓度比2009年有所增加，其中采暖期SO2浓度远远高过非采暖期.

表3　喀什市大气污染物SO2浓度年度变化[5]　单位：mg/m3

图2　喀什市大气污染物SO2浓度年度变化

由图3所示，PM10波动性非常大，喀什市空气质量很不稳定，偶尔沙尘等天气原因导致其波动性，其他指标都保持较小的波动，表明影响喀什空气质量的主要原因是浮尘.

图3　喀什市2015年3月空气质量指标

3　结果与分析

通过以上的监测数据和计算结果可以知道，在喀什市2008—2013年环境空气质量变化的3种最主要空气污染物中，PM10为首要污染物，其次为SO2，NO2的污染指数最小.环境空气质量受季节性影响，SO2浓度在采暖期明显高于非采暖期，燃煤是SO2浓度增加的首要因素.

3.1PM10的变化原因

PM10是喀什最主要的污染物，喀什市地理位置独特，春秋季干燥，多风，周围地区植被覆盖率极低，每到春秋沙尘暴经常光顾喀什市.城市中大型工地的施工会使大量的土壤暴露于地表，在风力的作用下形成可吸入颗粒物，土渣车辆运输掉落的尘土也会带来大量的可吸入颗粒物，机动车排放的烟气、工厂排放的烟气也是颗粒物的重要来源.喀什市周边有丰富的石膏矿，近些年随着矿业的大力发展，矿场带来了很多环境问题.矿床会破坏地表，暴露出裸露的土层，运输矿物的车辆，粉碎矿物、堆放矿物的过程中都会使大量的颗粒物进入大气中，使大气中的PM10显著增长.

3.2SO2、NO2的变化原因

喀什市周边有许多电厂、水泥厂、供热公司，这些企业的供能形式主要以煤炭为主，煤炭燃烧后会产生大量的污染物，SO2、NO2就是主要的污染物.喀什市SO2、NO2的变化是受制于煤炭的使用量，除此原因之外，SO2变化还受喀什市老城区居民四季的生活或取暖燃煤烟尘排放的影响,其中比较采暖期与非采暖期间，SO2在采暖期间的质量浓度变化明显高于非采暖期，燃煤是导致喀什市SO2、NO2变化的主要原因.而NO2的变化还受喀什市机动车尾气排放的影响.喀什市近些年经济迅速发展，人民生活水平提高的同时对于汽车的购买力度增大，而汽车尾气污染物种类主要以NO2为主.

[1]李江风.新疆气候[M].北京:气象出版社,1991:146-185.

[2]潘琳，齐庚申，王伟,等.天津市空气质量变化趋势及主要影响因子分析[J].环境污染与防治，2011，33(10)：106-109.

[3]环境监测总站.2010年SO2、NO2、PM10浓度的监测[R].喀什：新疆喀什市环保局，2010.

[4]喀什地区党史地方志办公室.喀什年鉴[M].喀什：喀什维吾尔文出版社，2008—2013.

[责任编辑马云彤]

Investigation and Analysis of Air Pollutants in Kashgar City

ZHA Xiang-hao, LIN-Ning, ZHANG Wen-he, ZHANG Kai-xin

(College of Chemistry and Environmental Science, Kashgar University, Kashgar 844000, China)

By analyzing the content of SO2, NO2and PM10in the atmosphere of Kashgar city in the yearbooks of Kashgar from 2008 to 2013 and investigating and monitoring the atmosphere in 2015, and the result showed that the annual average actual discharge quality concentration of SO2, NO2and PM10were increasing in varying degrees. PM10was the primary pollutant, and SO2, NO2were the second pollutant. The ambient air quality was affected by the seasonal factors, and SO2concentration in heating period was significantly higher than that of non-heating period. Coal combustion was the most important factor for the increase of SO2concentration, and PM10concentration changed little during the heating period and non-heating period.

Kashgar city; air pollution; investigation and analysis

1008-5564(2016)02-0071-04

2015-11-19

教育部本科专业综合改革试点资助项目(ZG0548)

查向浩(1981—)，男，新疆吐鲁番人，喀什大学化学与环境科学学院讲师，硕士，主要从事环境生态研究.

张文河(1975—)，男，新疆石河子人，喀什大学化学与环境科学学院讲师，硕士，主要从事环境演变研究.

X131.1

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