泰山区大气污染物浓度变化及改善原因探讨

吴迪

摘要：探讨了泰山区大气污染物浓度变化及改善原因。收集泰山区2014年、2015年全年的SO2、NO2、PM10、PM2.5监测数据，分析了这4种污染物浓度的月度、年度变化特征，总结了大气污染物浓度变化规律，探讨了空气质量改善原因，并对污染治理工作提出了相关建议。结果表明：①4种污染物浓度的月度变化明显，总体上是冬季最高、夏季最低，春秋季节居中;②年度变化明显，总体上2015年的月均浓度值低于2014年;③P值变化明显，秋冬季节P值大，春夏季节P值小。泰山区大气污染物浓度变化明显，总体上冬季浓度较高，与其地理位置、降水量、冬季取暖有关。经过多个部门的努力，大气质量有所改善，未来应该将PM10和PM2.5的防治作为一个重点。

关键词：泰山区;大气污染物;浓度变化;改善原因;污染治理

中图分类号：X51

文献标识码：A 文章编号：1674-9944（2020）14-0091-02

1 引言

SO2、NO2、PM10、PM2.5，是比较常见的4种大气污染物。其中，SO2是无色透明气体，伴有刺激性臭味，世界卫生组织将其列为3类致癌物清单中，也是酸雨的主要成分，对大气和人体健康带来严重危害。NO2是棕红色有毒气体，具有较强的刺激性，也是酸雨的成因之一，会降低大气能见度，导致地表水酸化、富营养化，提高了水体中鱼类的毒素含量。PM10是粒径在10 μm以下的颗粒物，人们长期吸入PM10会引起咳嗽、哮喘、慢性肺炎、慢性支气管炎等。PM2.5的粒径更小，含有大量毒害物质，在大气中的停留时间长、传输距离远，严重影响环境质量和人体健康。以泰山区为例，研究这4种大气污染物的浓度变化特征，为污染治理工作提供数据支持[1]。

2 泰山区的区域概况

泰山区，隶属于山东省泰安市，位于泰安市中部，北依泰山，东西南三面与泰安市岱岳区搭界，北部与济南市历城区、长清区相邻，总面积336.86 km2。从地形特征来看，泰山区地处向斜盆地的西部边缘，地势北高南低，海拔最低约130 m、最高为1532.7 m。从气候特征来看，泰山区地处暖温带，属大陆性半湿润季风气候，四季分明，春季干旱少雨、夏季炎热多雨、秋季凉爽干燥、冬季寒冷少雪，年平均气温为13.2 ℃，平均年降水量为683 mm。泰山区不仅是泰安市的政治中心、经济中心、交通中心，而且是一个旅游城市，空气质量一直位于省内城市前列。了解大气污染物的浓度变化，针对性开展污染治理工作，成为人们关注的一个焦点问题[2～4]。

3 泰山区大气污染物浓度变化的研究方法

收集泰山区在2014年、2015年全年的SO2、NO2、PM10、PM2.5监测数据，以月度为单位计算平均值，利用Excel整理数据制作统计表。分析这四种污染物浓度的月度、年度变化特征，以及PM2.5/PM10（P值）特征。总结大气污染物浓度变化规律，探讨空气质量改善原因，并对污染治理工作提出相关建议[5]。

4 结果与分析

4.1 四种污染物的浓度变化结果

2014年和2015年，SO2、NO2、PM10、PM2.5的浓度变化结果见表1～4。

4.2 月度变化特征

分析可见，4种污染物浓度的月度变化明显，总体上是冬季最高、夏季最低，春秋季节居中。①2014年，SO2、NO2、PM10、PM2.5的浓度最高值均是1月，最低值均是7月。②2015年，SO2、NO2、PM10、PM2.5的浓度最高值分别是1月、1月、12月、12月，最低值分别是7月、7月、8月、8月。

4.3 年度变化特征

分析可见，4种污染物浓度的年度变化明显，总体上2015年的月均浓度值低于2014年。①SO2和NO2的月均浓度值，2015年每个月均低于2014年。②PM10的月均浓度值，除了7月、10月、11月、12月，其余各月均低于2014年。③PM2.5的月均浓度值，除了10月、12月，其余各月均低于2014年。

4.4 P值变化特征

P值是PM2.5和PM10的浓度比值，反映出PM10中细颗粒物的含量。2014～2015年的24个月统计数据中，P值的变化明显。①2014年P值在0.5～0.715之间，最大值是9月、最小值是6月。②2015年P值在0.458～0.627之间，最大值是9月、最小值是4月。③秋冬季节P值大，说明细颗粒物污染较重;春夏季节P值小，说明细颗粒物污染较轻[6]。

5 结论与讨论

5.1 大气污染物的形成

本次研究中，大气污染物的月度变化特征显示冬季最高，形成原因如下。

第一，从地理位置来看，泰山区在泰山南麓，类似于一道围墙，导致全年风速较小，气体扩散缓慢。尤其在冬季，东北风向和泰山形成夹角，气流位于背风坡，不利于大气中的污染物扩散，因此空气污染更为严重。

第二，从降水量来看，降水能清除大气中的微尘，降低污染物浓度，由于泰山区冬季降雨量少，因此污染严重。

第三，泰山区属于北方，主要采用火力发电，电厂生产过程中燃烧煤炭，会产生大量的烟尘、SO2和NO2，排放至大气形成污染。另外，人们冬季取暖时，不论是个人炉灶，还是集体供暖，燃烧煤炭均会产生烟尘、SO2和NO2。

5.2 空气质量改善原因

本次研究中，大气污染物的年度变化特征显示：总体上2015年的月均浓度值低于2014年，说明空气质量有所改善，分析原因包括：①环保部门加强监督检查，根据现行法律规范，要求企业污染物达标后再排放;对未建待建的废气排放项目进行清理;大气监测加强数据质量控制等，增强了人们的环保意识。②燃煤炉灶改造项目的实施，更换为地热能、太阳能、天然气等清洁能源，大大减少了污染物的产生和排放。③交通运输部门的“蓝天工程”，重点是淘汰黄标车，给予补贴资金，减少汽车尾气排放量。④油气回收治理，对区域内的加油站进行回收改造，减少油气挥发对大气造成的影响。⑤夏季针对露天烧烤问题，政府部门开展多次专项行动，既净化了空气，又提升了城市形象。⑥在建筑工地，针对裸露土地和扬尘进行治理，减少扬尘产生。

5.3 污染治理相关建议

泰山区大气污染治理工作取得了一定成绩，体现在各类污染物的浓度整体降低。但是，近些年雾霾天气频发，主要是由PM10和PM2.5引起的。“十一五”和“十二五”期间，大气污染治理重点放在了硫化物、氮氧化物上，忽视了PM10和PM2.5的治理。因此，未来一段时间的污染治理工作重点，应该向PM10和PM2.5倾斜，以期全面改善大气质量[7]。

参考文献：

[1]辛 静.泰山区大气中PM10和PM2.5的污染特征分析[J].环境与可持续发展，2017，42（4）：197～199.

[2]王 露，劉保双，毕晓辉，等.泰山顶PM2.5及其二次组分的输送路径与潜在源[J].环境科学研究，2017，30（10）：1505～1514.

[3]朱艳红.泰山山顶二次有机气溶胶的污染特征、来源及形成机理[D].济南：山东大学，2018.

[4]王 露，刘保双，毕晓辉，等.泰山顶PM2.5及其二次组分的输送路径与潜在源[J].环境科学研究，2017，30（10）.

[5]尹祥坤，吴 迪，毕于健.泰安地区冬半年空气污染特征分析[J].新农业，2019（15）：14～15.

[6]杨 雪.泰安市PM2.5污染特征及其与其他污染物相关性分析[J].泰山学院学报，2018，40（6）：119～126.

[7]李立忠，朱 璐，金 焰，等.黄石市大气颗粒物的特征分析[J].中南民族大学学报（自然科学版），2017，36（4）：14～16.