基于PM2.5监测数据的大气污染防治措施改进

李 花

（苏州市相城环境监测站（苏州市相城环境监控中心）江苏苏州 215131）

引言

随着经济社会的快速发展，能源消耗进一步加快，大气环境质量也受到了严重的影响。“十四五”时期我国经济社会发展的主要目标包括把新发展理念贯穿发展全过程和各领域，实现更高质量、更持续、更安全的发展，同时生态文明建设也需要得到长足进步，为了从根本解决生态环境问题，因此必须处理好发展与保护的关系，加快绿色发展。近十几年来，“雾霾”天气持续肆虐我国大部分地区，“雾霾” 中的PM2.5 颗粒对空气造成了严重的污染，极大地影响了居民的正常生产生活[1]。为了响应国家“十四五”规划中对于生态文明建设的要求，对空气中的PM2.5 含量进行实时监督和管控，具有极其重要的现实意义。

1 PM2.5 诱因及其与大气污染的关系

工业和交通的快速发展以及化石燃料的大规模使用，将粉尘、硫氧化合物。碳氧化合物、臭氧等物质排放到大气中，严重恶化了大气质量。现阶段导致空气污染的主要因素包括工业三废（废气、废水、废渣）、交通运输（汽车尾气）、冬季炉具取暖设备、化石燃料的广泛使用等[2]。从物理特性角度来讲，这些污染源可以分为两种，一种是气溶胶污染物，主要包括粉尘、悬浮颗粒、可吸入颗粒物；另一种是气体污染物，主要包括硫氧化合物。氮氧化合物和一些碳氧化合物。当这些污染物排放到空气中后，就严重威胁着人类的生存和发展。

PM2.5 又被称为细颗粒物，是造成空气污染和雾霾天气的主要污染物。PM2.5 颗粒容易附着大量的有毒有害物质，而且在空气中的停留时间长，对居民健康有着长久的危害并且影响了城市的正常发展。从2001 年PM2.5 被列为需重点观测影响空气质量物质以来，我国的大部分地区的PM2.5 含量就远远超过世界卫生组织的安全标准[3]。

2 基于自动化监测数据的PM2.5 防治分析

2.1 试点地区介绍

苏州相城区位于苏州市区北部，内部交通线密集，京沪高速、苏台高速、苏锡支线从南北穿过，西临太湖，湿地分布密集。苏州相城区作为全国工业百强区之一，境内工业园区分布广泛，主要为医药制造业和电器机械制造业，一直在努力两手协调绿色与发展之间的平衡，2019 年10 月，相城区成功入选全国绿色发展百强区，是一个研究大气污染防治措施的优秀试点地区。

2.2 试点地区PM2.5防治具体措施

一是对企业制定气体排放的标准，定量划定工厂的污染排放类型和含量，另外鼓励企业通过一些过滤手段来降低废气中的颗粒浓度，只有达到排放标准才允许将废气排入环境中；二是冬季改变取暖方式，禁止销售劣质煤，推荐无烟煤的使用，鼓励使用电暖器、电厨具等生活电器的使用。三是积极推广电动汽车或者混合动力汽车，对蓝牌车和黄牌车实施尾号限行，鼓励出行使用公共交通工具，减轻车辆快速增长造成的交通负担，降低机动车尾气排放量。四是发挥生态调节作用，用生态系统的水循环和大气循环等实现水、大气污染的净化，二氧化碳循环，防风固沙等功能。具体措施包括建立植被缓冲带、构建城市湿地、扩大城市绿化面积等。

2.3 措施成效调研

全区设有空气污染监测点，采用β 射线法进行PM2.5 含量监控，本次调研选取一个监控点，该检测点从2016 年就通过β射线传感器将收集到的气体样本连接到与地面垂直的切割器，震荡率传感器将空心振荡管的震荡率上传到云数据平台，再经过计算和误差修正，就实现了PM2.5 数据的自动监测。从五年的污染物数据表中发现，每年2 月份的PM2.5 含量变化比较明显，因此择选这五年中的二月份PM2.5 含量变化趋势进行横向比较（2016 年 和2020 年2 月有29 天，2017 年、2018 年 和2019 年2月有28 天，2018 年2 月1 日和2 日数据丢失）。

图1 2016-2020年2月PM2.5含量对比图

从数据中可以看出，这五年的二月份数据基本在正常数据测定区间范围内，而且变化范围和变化规律也基本符合环境变化情况。在整体上看来，随着大气污染治理措施的推进，二月份的数据方差变小，说明生态调节作用的增强，在自然作用的调节下，大气数据不会再出现急速波动。

接下来我们从相城区东南部和西北部各选择一个监测点，选取2020 年一年的数据，计算每月平均PM2.5 含量。

图2 2020年相城区PM2.5含量对比图

从图中数据可以看出，整体上相城区西北地区的空气污染程度要高于东南地区，从城区规划可以看出，相城区呈现一个扁平的梭子形，高速公路集中在西部，工厂分布也集中在西北部，东南部主要为居民区和湿地公园，因此可以看出相城区的空气污染源主要为高速公路汽车尾气和工厂排放废气。横向对比来看，两地均呈现冬季污染重而夏季污染轻的情况，而东南地区的冬季污染程度要远远高于夏季。从地理气候分析，本地属于温带大陆性气候，冬季刮西北风而夏季刮西南风，冬季的季风裹挟着受污染的空气，导致东南地区的大气污染程度也随之升高。夏季的东南风将西北部地区的污染物带向太湖，所以夏季空气质量较好。

3 防治措施改进

3.1 弹性控制工业污染物排放

本地的工业生产污染现象仍然比较严重，根据现有部门的规定，不同工厂在每个季度有着不同的排放指标。为了调整产业结构和工业布局，规范工业生产标准，在监督废气排放和保护工业发展的同时，我们可以采取弹性控制工业污染物排放的手段。在夏季对于西北部的工厂和企业，可以在不影响环境的情况下提高排放量指标，在夏季对于东南部的工厂和企业亦然[4]。另外，因为不同企业的排放指标已经经有关部门核批，可以在不影响生产的情况下，允许相同企业不同企业之间买卖指标，生产力较强的企业可以向生产力弱的企业购买指标，这样工厂生产和环境保护就可以得到兼顾。

3.2 引入废气治理新技术

政府应当鼓励企业购买先进的机械设备和使用环境友好型的生产工艺，积极研发合理的工业废气处理办法，如使用活性炭吸附装置对废气进行吸附，以达到吸附有机气体分子、净化空气的目的。对于无法吸附的污染气体，可以采用燃烧法，利用高温加热直接燃烧有害气体，也可以达到废气净化的目的，只有严格控制污染源，才能加快产业结构升级[5]。

3.3 加大绿化投入

绿化在工业废气和汽车废气的治理中起着重要的作用。绿色植物可以有效防风固沙，吸附空气中的固体尘埃，净化空气中的有害物质。在绿化品种的选择上，要选择对污染防护能力强的树种，选取有高杀菌潜力的树种[6]。在绿化的布局时，要设置居民区和工业区的隔离区域，在污染严重的工业区，可以按照同心圆式环形分区域栽种不同类型和功用的树木，达到层层治理、分级治理、有效治理的目的。

结语

随着相城进入城市大发展、大建设时期，大气污染防治面临着更大挑战、更高要求。打好蓝天保卫战，排查整治各类污染源，削减区域大气污染物排放总量，切实改善环境空气质量，让空气更干净，让呼吸更顺畅，是相城区今后很长一段时间内的任务重点。要充分认识环境保护的重大意义，统筹推进大气污染防治各项任务，齐心协力把此项政治任务和民生工程落实好、完成好，真正把相城区打造成为环境优美、空气清新的“幸福之区”。