基于环境监测数据的大气重污染应急管控措施效果评估

刘国俊

摘要：当前，我国大气环境复合型污染严重，秋冬季区域性重污染频发 为有效改善大气环境，保障群众健康，我国出台了一系列大气污染防治常规措施、准常规措施及应急措施. 针对秋冬季区域性重污染频发的情况，为削减大气重污染峰值、减缓重污染发生和发展，目前，各城市根据空气质量预测预报结果在重污染过程前启动应急措施，在污染累积前将排放强度降低，以期达到污染削峰的效果。

关键词：环境监测数据；大气重污染；应急管控措施；效果评估

1预警与响应

按照重污染天气预警的级别分类方法，将预警级别由低到高顺序依次分为黄色预警、橙色预警、红色预警三个级别。根据政府预警级别，启动相应的应急减排措施。黄色预警启动三级应急响应措施；橙色预警启动且级应急响应措施；红色预警启动工级应急响应措施。根据政府预警指令，适时升级、降级或解除应急响应。

确定接到预警指令后应急响应程序及启动应急响应措施的工作流程和步骤。一般包括：接警与上报：明确企业工作人员在接到当地政府预警指令后，限时内向企业负责人报告；指令的下达：明确企业负责人接到工作人员的报告后，限时下达启动应急响应命令；措施的实施：公司内各有关部门和车间按照企业负责人下达的命令要求，限时做好执行应急减排措施的各项工作，做好过程记录等；监督检查：明确监督检查部门和人员，对各企业内有关部门在预警期间应急减排措施的实际落实情况进行督导检查；响应终止：明确终止流程、时间要求和操作规程，以及信息上报等工作。

2应急减排措施

应急减排措施为应急减排操作方案的核心内容，减排措施的可行性和可操作性是确定应急减排措施的最根本的原则和要求。

减排措施的确定应根据当地政府《重污染天气应急预案》规定的污染物减排要求，选择科学、可操作性强、便于核实的方法，采取优化组合等方式制定相应的应急减排措施。

应急减排措施的主要内容包括减少污染物排放的具体措施、污染物减排量、是否能够实现应急减排目标、落实应急减排措施的验证条件和核查目标，以及措施落实到位时限。

3研究方法

3.1 研究区域及数据来源

该研究区域为京津冀大气污染传输通道“2+26”城市），包括北京市、天津市、石家庄市、唐山市、保定市、廊坊市、沧州市、衡水市、邯郸市、邢台市，济南市、淄博市、聊城市、德州市、滨州市、济宁市、菏泽市、郑州市、新乡市、鹤壁市、安阳市、焦作市、濮阳市、开封市、太原市、阳泉市、长治市、晋城市，共计28个城市. “2+26”城市常规污染物监测数据（包括PM10、PM2.5、SO2、NO2）来自中国环境监测总站的全国城市空气质量实时发布平台。

3.2设计思路

3.2.1 洛伦兹曲线定义及内涵

洛伦兹曲线定义为在一个总体（国家、地区）内，将一国总人口按收入由低到高排队，人口百分比对应收入百分比的点组成的曲线。当人均收入完全相同时，得到一条绝对平均线；当极少数人得到该地区所有收入时，得到一条绝对不平均线，中横坐标所在位置对应的线. 这是洛伦兹曲线的2个极端情况，正常情况下，洛伦兹曲线分布在这两条线间。

3.2.2 污染物高位累积浓度占比的构建

洛伦兹曲线是经济学中为衡量贫富差距提出的一个概念，目前作为一个描述分布均一性较为成熟的工具被应用于各领域，近年来在环境领域也有广泛应用. 王金南等基于基尼系数和洛伦兹曲线的内涵，提出资源环境基尼系数的概念并用其评估我国不同地区资源分配的差异性；杨俊等将洛伦兹曲线引入我国CO2排放的省际分布情况研究，归纳出我CO2分布差异及趋势；冯颖等定量评估了陕西省不同行业用水结构空间差异性.

从图中可以看出，天津11月份污染大气污染情况很不稳定，以污染物累积浓度占比为横坐标，秋冬季天数占比为纵坐标，作污染物的实际分配曲线，通过洛伦兹曲线对污染物浓度分布的不均一性进行有效评价。应急措施主要以削减重污染峰值、降低重污染频次为主要目的. 若应急措施达削峰效果，则污染物浓度排在高位对应的该段洛伦兹曲线会更靠近绝对平均线. 基尼系数可以定量化表示污染物分布的不均一性，但基尼系数只能用于描述整个时间段污染物分布的均匀性.为了更准确的评估重污染应急措施对污染物的削峰效果，基于洛伦兹曲线内涵提出污染物高位累积浓度占比. 污染物高位累积浓度占比是在研究时间范围内，将污染物日均浓度由高到低排列，排在高位的重污染天对应的累积浓度对整个研究时段污染物总浓度的贡献. 根据评估区域及评估需求不同，高位取值可以不同. 《重污染天气预警分级标准和应急减排措施修订工作方案》中要求预测AQI日均值大于200启动相应应急措施. 经统计，2015年达启动措施条件的天数约占当年秋冬季总天数20%，该研究以2015年作为基准年，因此选20%作为高位数值.

4结果与讨论

应急措施对PM10管控效果显著的原因可能与其主要来源于建筑扬尘、风扬尘 [35] 及化石燃料在生产生活中的广泛应用有关，由于预警应急措施中停止工地土石作业、原材料运输等措施均是针对一次颗粒物进行管控，并且这部分措施具有启动快的特点，对应PM10减排响应快，相应的管控效果最为显著应急措施中对SO2的管控主要通过对排放相关污染物的企业进行停限产来实现，其中，一些工业工序较为复杂，需要较长的响应时间实现企业停限产，并且停开工过程会产生更多的污染物. “2+26”城市中各城市工业结构不同，对应急措施响应时间和响应结果不同，因此重污染削峰幅度和稳定度略低于PM10等颗粒物，但在“2+26”城市范围内应急措施启动对SO2重污染的削峰效果呈逐年趋好的趋势.应急措施中主要通过机动车限行及部分工业企业停限产来实现对NO2的削峰目的，因此机动车限行措施对NO 2重污染削峰起主要作用. 但机动车限行对民生影响较大，各城市根据自身具体状况施行情况不同.因此，NO 2削峰幅度相对较小，并且部分城市出现波动，但在“2+26”城市范围内 NO 2重污染削峰取得了一定效果.

应急措施中主要通过停止土石方作业等减少颗粒物一次排放，同时通过行业停限产等来减少PM2.5二次转化前体SO2、NO2的排放来达到削峰效果. PM2.5的减排效果不仅直接受到颗粒物减排措施影响，还受到其前体物控制情况的影响，因此，PM2.5减排效果较SO2、NO2 显著，减排幅度和稳定程度略低于PM10。

总之，天气预警和应急响应机制，是企业应急响应工作能否成功开展的必要保障。本文研究提出了在企业内部应该建立重污染天气应急组织机构，建立科学的重污染天气应急预案，制定目标明确、措施可行的减排措施，以动态更新管理的方式，对方案内容，尤其是应急减排措施进行调整，并保证其达到的减排目标与当地政府的减排目标协调衔接，以符合政策的要求。

参考文献

[1]河北省大气污染的影响因素及防治对策研究[J]. 刘会茹. 科技视界. 2017（24）

[2]浅谈企业重污染天气应急响应工作[J]. 赵录. 天津冶金. 2017（S1）

[3]建立环境安全预警和应急管理系统的思考[J]. 薛建，王晓云，杨玉林. 广东化工. 2017（13）

（作者單位：天津凯利尔环境检测服务有限公司）