石家庄市大气环境承载力研究

赵文英 刘小强 赵江伟 齐 然(河北省环境监测中心站，石家庄 050037)

石家庄市大气环境承载力研究

赵文英 刘小强 赵江伟 齐 然
(河北省环境监测中心站，石家庄 050037)

环境承载力本质上是环境系统组成与结构特征的综合反映，超载率是指环境质量现状超过该区域环境承载量阈值的百分比。应用该种方法进行环境承载力评价，可以从评价结果清晰地看出某地区的环境质量现状与理想值或目标值的差距。本论文在石家庄市主要大气污染物浓度超标指数分项测算的基础上，集成评价形成环境污染物浓度超标指数的综合结果，进而对2015年石家庄市大气环境承载能力做出综合评价，评价结果表明石家庄市大气环境综合承载力均呈超载状态。

大气环境；环境承载力；超载力

1 大气环境承载力的概念

大气环境承载力可定义为“在某一时期，某一区域，在某种状态下环境对人类活动所排放的大气污染物的最大可能负荷的支撑能力”。最大可能负荷是指人类活动产生的大气污染物在排放规模、强度、速度等的限值。

目前衡量环境承载力的方法主要有两种，一种是基于污染物总量-容量的方法，即通过污染物排放量与其环境容量的比值衡量环境承载力状况；一种是污染物质量浓度—标准方法，即通过超载指数衡量环境承载力状况，这里，超载指数用超载率衡量。本研究采用后一种方法。

2 大气环境承载力评估指标体系

大气环境承载力评价指标是评价大气环境承载力大小的重要依据。影响大气环境承载力的因素复杂多样，本研究主要从大气环境质量状况出发，根据城市大气环境质量状况的主要监测指标与《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中规定的各类大气污染物浓度限值二级标准相对比，用“大气污染物质量浓度超载指数”表征大气环境承载情况。

超载率是指环境质量现状(通常用环境承载力评价指标中各单项指标的年均监测值表示)超过该区域环境承载量阈值的百分比，环境承载量阈值是理论最佳值或者是预期要达到的目标值(通常用环境质量标准限值表示)。超载率数值越大，超载指数越大，表明环境承载力能力越弱，环境质量越差。

本研究采用2015年大气环境监测数据为基础来评价大气环境承载力，评价范围为石家庄市所辖17个县(区、市)，评价指标包括 SO2、NO2、PM10、CO、O3和 PM2.5六个承载力要素的质量浓度和标准限值。

3 大气环境承载力评价方法

3.1 单指标大气环境超载指数

以 SO2、NO2、PM10、CO、O3和PM2.5等主要污染物为考核指标，以各项污染物的标准限值表征环境系统所能承受人类各种社会经济活动的阈值(限值采用《环境空气质量标准》(GB3095-2012)中规定的各类大气污染物浓度限值二级标准)，不同区域各项污染指标的超标指数计算公式如下：

式中，R气ij为区域j内第i项大气污染物浓度超标指数，Cij为该污染物的年均浓度监测值，Si为该污染物浓度的二级标准限值，i=1，2，…，6，分别对应SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3。

3.2 大气环境综合超载率

计算公式如下：

式中，R气j为区域j的大气污染物浓度超标指数，其值为各类大气污染物浓度超标指数的最大值。

4 评价数据来源

该城市共设立了25个大气环境监测评价点位，除主城区内的8 个大气环境质量监测点(国控站)外，，另外还建有17 个县级自动监测点位(省控点)，本文以各监测点位2015 年度的污染物浓度年日均值为评价基础。

5 大气环境承载力评价结果

根据上述评价方法，对石家庄市2015年的17个县(区、市)的6种大气污染物超载指数进行计算，并以此表征所在地的大气环境承载力。

根据《环境空气质量标准》(GB3095-2012)评价，2015年全市达到或优于二级的优良天数平均为180天，占全年总天数的49.3%；重度污染及以上天数平均为48天，占全年总天数的13.2%。超标天数中以PM2.5和PM10为首要污染物的较多，全省日均值平均超标率分别为46.6%和36.2%。

评价结果表明，导致石家庄市大气环境承载超载严重的单指标为颗粒物，其中PM2.5为首要影响因素。全市范围内SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3等各项污染物均有超载现象，其中单指标大气环境超载率最严重的是PM2.5，其次为PM10。全市大气环境综合超载率为2.09。

石家庄市17个县(市、区)大气环境均为超载状态，大气环境综合超载最严重的城市是新乐市，超载指数为2.57；共有11个县(市、区)的大气环境处于较高水平，超载指数在2.00以上；井陉县、井陉矿区、鹿泉区、栾城区、元氏县和藁城区的大气环境处于中等水平，超载指数在1.50-2.00之间。相比情况下主城区大气环境要好于周边县(市、区)。

主要是因为石家庄所辖县(市、区)主要以高能耗的重工业为主，污染物排放量大，加之位于太行山东部，受山体阻挡，某种程度上阻断了其境内大气与西北部地区大气的传输，不利污染物扩散的地形条件，在沿山脉以东、以南的背风坡和平原交界处易形成污染物聚集区，一定程度上加重了石家庄市的大气污染程度及其大气环境超载。另外石家庄市各县(市、区)内中小规模企业数量多、分布广、治理措施不到位，以无组织面源排放为主，管控难度大，也是造成污染物排放强度大，污染程度重的重要原因。

6 研究小结

环境承载力本质上是环境系统组成与结构特征的综合反映，超载率是指环境质量现状超过该区域环境承载量阈值的百分比。应用该种方法进行环境承载力评价，可以从评价结果清晰地看出某地区的环境质量现状与理想值或目标值的差距。本论文在石家庄市主要大气污染物浓度超标指数分项测算的基础上，集成评价形成环境污染物浓度超标指数的综合结果，进而对2015年石家庄市大气环境承载能力做出综合评价，评价结果表明石家庄市大气环境综合承载力均呈超载状态，主要是因为石家庄所辖县(市、区)主要以高能耗的重工业为主，污染物排放量大，加之位于太行山东部，不利污染物扩散的地形条件，一定程度上加重了石家庄市的大气污染程度及其大气环境超载。同时石家庄市各县(市、区)内中小规模企业数量多、分布广、治理措施不到位，以无组织面源排放为主，管控难度大，也是造成污染物排放强度大，污染程度重的重要原因。

[1]杜颖.河北省经济增长与大气污染关系研究[D].中国地质大学(北京)，2016.

[2]李利军，李晓越.基于大气环境承载能力的京津冀新型城市群建设[J].上海城市管理，2016，(3)：53-61.

[3]张静，蒋洪强，卢亚灵.一种新的城市群大气环境承载力评价方法及应用[J].中国环境监测，2013，(5)：26-31.

Shijiazhuang Atmospheric Environmental Capacity Research

ZHAO Wenying LIU Xiaoqiang ZHAO Jiangwei QI Ran
(Hebei Provincial Environmental Monitoring Center，Shijiazhuang 050037)

The environmental bearing capacity is essentially environment system composition and the structure characteristics of the comprehensive reflection of overloading rate refers to the environmental quality status more than the percentage of the regional environmental capacity threshold. This method is applied to evaluate environmental bearing capacity，can see from the evaluation results clearly environment quality present situation and the ideal value in a region or the gap between the target. Chroma of main air pollutants in Shijiazhuang city this paper index component is calculated on the basis of integrated evaluation form the comprehensive result of chroma of environmental pollutants index，and then to Shijiazhuang makes out comprehensive evaluation of atmosphere environment bearing capacity in 2015，the evaluation results show that Shijiazhuang city are in overloaded the atmosphere environment bearing capacity of composite state.

atmospheric environment；environmental bearing capacity；overload

赵文英，硕士学位，高级工程师，从事大气环境监测与质量管理工作

X21

A

1673-288X(2017)01-0138-02

项目资助：河北省重点城市细颗粒物空气质量持续改善与管理技术研究(201409007)

引用文献格式：赵文英 等.石家庄市大气环境承载力研究[J].环境与可持续发展，2017，42(1)：138-139.