大气环境空气质量形势分析研究

2020-10-09倪雯倩杨成程葛王杰

科技与创新 2020年19期

倪雯倩，赵彤，杨成程，葛王杰

（1.苏州水润环保科技有限公司，江苏苏州215101；2.苏州昂诺环保科技有限公司，江苏苏州215101）

国际ISO 组织将大气污染定义为“会对人类身体健康与农作物生产造成负面影响的污染现象”。相比较于其他污染现象来说，大气中的污染物呈现扩散性，而且具有流动性，污染传播速度比较快，覆盖范围更广，现存空气污染源比较多，如PM2.5、PM10、No2、SO2等，空气中颗粒物质的增加也会引发严重雾霾。

1 大气环境空气质量污染源

中国大气污染情况据数据统计，当前全国每年排放的粉尘量约为2.9×107t，其中燃煤排放的烟尘约为2.5×107t，占78.7%。排放的SO2约1.32×107t，占比达90.7%，其中SO2和颗粒物质为主要污染物。作为煤炭大国，中国主要大气污染物是烟尘和煤烟型污染。北方城市重工业区较多，所以大气污染比南方城市严重，而冬季因为取暖问题，所以空气质量要低于夏季。2019-07中国生态环境部门官方网站上通报了全国环保办理情况，截至7 月底，各类污染类型中大气污染占比最高，在总污染中占比50%。各类污染的占比情况如图1 所示。

图1 2019-07 各类污染占比

空气质量高低取决于空气中污染物的存在浓度，引发空气污染的原因有很多，污染情况也会随着监测时间、地点等因素而出现波动。但是目前可以确定的是，人为排放已经成为造成空气污染的主要原因。其次，城市建筑密度、地势地貌也会影响空气质量。常见空气污染源分为两种：①自然污染，即火山爆发、森林火灾等现象造成的污染；②人为污染，即由人类生产生活而产生的污染，如烟囱、工业废气排放、汽车尾气、飞机尾气等。城市空气污染源还包含建筑施工、垃圾清运、饭馆油烟等。颗粒物污染近几年愈发严重，PM是对空气中漂浮颗粒物的总称，其中，PM2.5是颗粒直径小于2.5 μm，此类细小颗粒物不易被呼吸道阻挡，被人体呼入后，可进入支气管和肺泡，影响肺部气体交换，引发支气管炎、心脑血管疾病、哮喘等身体疾病。以O3和PM2.5为代表的复杂性空气污染已经成为影响人类生活的主要空气污染，而PM2.5的来源有很多，例如SO2、氮氧化物通过汽车尾气、工厂排放到大气中，经过光化学反应形成二次颗粒物，其形成机理如图2 所示。

图2 PM2.5 的形成流程

2 大气环境空气质量分析及管控要点

2.1 加快数字化的监测

使用数字化空气质量监测手段已经是必然发展趋势，因此需要建立智能化空气质量网格化微型站，当前城市所使用的环境空气质量预警体系平台大多是采用了多种统计预报以及多数值预报的工作模式，预报结果覆盖范围较广，包含了空气质量指数AQI、空气质量等级、SO2、NO2、CO、O3、PM2.5和PM10浓度等。使用数字化监测手段可以有效提升大气环境精细化管理水平。采取激光雷达走航及典型大气颗粒物组分网建设，对重点污染源进行集中辨识，快速分析出污染源，不断优化现有大气环境监管的科学性、规范性以及准确度，落实大气环境的精细化监控。2012-03，环保部发布新修订的《环境空气质量标准》。空气监测项目在SO2、NO2、PM10的基础上增加了PM2.5、CO、O3等污染物浓度监测。例如CO、O3污染主要来源为汽车尾气排放、垃圾焚烧，会对人类身体健康造成严重伤害，所以在使用数字化大气污染监测技术时，需要重点对CO、O3采取8 h 浓度监测，常见测定方法有靛蓝二磺酸钠分光光度法、紫外荧光分析法、非色散红外吸收法。

2.2 严肃执法环境

为提高空气质量，相关部门应严肃执法环境，定期或不定期对市内严重污染企业进行废气排放监测，日常随机抽查，按照环境保护局量化标准以及法律法规来进行记录或干预。确保执法过程的严肃性、科学性、规范性。健全执法制服，联动地区环保部门、公安部门、人民法院等多个组织，共同为净化城市环境作出贡献。动态化监控空气污染违法行为。例如，2018年全年，秦皇岛共查处环境违法类型案件达310 起，罚款金额共3581.64 万元，停产限产6 件，起到良好控制效果。净化空气质量是一项具有周期性的工作，需要相关人员达成一致，共同努力，才能削减污染物排放量，并在大气环境工作中展现成效。

2.3 汽车尾气污染管理

如今群众生活水平提高，人均汽车保有量也在以12%～35%的速度逐年上涨，但是城市交通设施及道路建设的速度远落后于此，道路建设增长速度仅为5%。庞大的车流量以及车密度不仅引发了交通拥堵问题，同时大量汽车尾气排放，也造成了严重的城市尾气污染。因此，想要优化大气环境空气质量，需要尽快减少交通污染问题，将“绿色交通”作为城市发展的基本原则与目标，将城市空间布局、运输车流量、绿色交通技术、绿色交通方式、绿色交通管理等内容都纳入其中。例如，可以尽快推广使用清洁燃料汽车，以第三代技术为支持的燃气汽车已经生产并逐步普及，其运行原理为电控喷射，配有三元催化镜花装置，排放量满足超低排放车辆标准。车辆动力与柴油、汽油相近，为了更好地降低汽车尾气对大气的污染，需要对汽车的排放尾气采取定期污染物检测，确保尾气排放符合污染防治相关规定。其次要重视对汽车燃料的管理检测，从源头上控制好燃料的纯净度，在确保机动车的燃烧率的基础上，不断减少尾气废气的排放量。最后，为了更进一步地保护大气环境，环保部门的技术人员应当加大对清洁型燃料技术研究与推广力度，运用高新技术来优化空气质量，政府部门也需要制订对应奖励政策，例如对安装尾气净化器或使用天然气的车辆，尤其是私家给予优惠政策，鼓励车主自动自发地加入环境保护工作中；做好社会宣传工作，提高群众参与积极性，共同努力，减少汽车尾气的排放。

2.4 规范政府管控责任

2013年国务院印发《大气污染防治行动计划》，强调环保部门要加强与气象部门的合作，建立重污染天气监测预警体系。到2014年中国京津冀、长三角、珠三角等区域已经深入落实了成区域、省、市级重污染天气监测预警系统建设。目前，中国已经形成国家—区域—省级—城市四级城市环境空气质量预报预警体系，其中国家预报预警中心主要负责国家层面的环境空气质量预报业务，并负责特别严重、影响范围大的跨区域、跨省市的大气污染过程预报，收集全国空气质量预报预警信息，建立全国环境空气质量预报信息网络。

2.5 调整工业产业布局

目前，中国很多城市内工厂分布比较混乱，因为一些工厂成立时间比较早，居民区与工业区未划分，出现选址不合理问题，导致工厂与居民区距离较近，还有一些工程内的机械设备已经出现严重老化问题，污染治理技术也比较落后，污染气体处理不完全就开始排放，加重了城市的大气污染负荷。当前工业废气的主要物质为SO2，污染负荷为1281967，占比总大气污染负荷的72%。钢铁、电力、化工、机械都是产生SO2的行业。因此，为了提高城市空气质量，控制大气污染，需要尽快优化产业结构，根据国家法律政策规定调整或限制部分重污染行业生产能力，对市内特定区域的建材、钢铁、化工等污染影响较严重的行业进行污染评估，并为其制动调整策略。经济上促进相关产业加快技术改造，优化现有污染气体处理技术，重视环保工作，提升治理水平，积极引用先进污染处理技术，使用低能高产品，尽早实现增产不增污[3]。