江津区2020年春节期间环境空气质量分析

2021-10-16刘朝利肖艳平

绿色科技 2021年18期

刘朝利，肖艳平，张娅

(重庆市江津区生态环境监测站，重庆 402260)

1 引言

随着科技进步、社会发展，城市化、工业化的进程不断加快，大量的有害物质被排放到空气中，造成了空气污染[1,2]。空气污染对人体健康和环境都有极大的影响，当下空气污染已发展为全人类共同面对的严峻问题。据统计数据分析，全球每年有高达300多万人因室外空气污染而死亡[3]。本文以2020年1月24日到30日(春节)、2019年1月24日到30期间，江津区空气自动站监测数据为基础，对大气六参数进行同比分析，提出了改善空气质量的建议。

2 监测结果与讨论

2.1 空气质量总体概况

以《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ 633-2012)的规定，根据空气质量指数，将空气质量分为6级。参与评价的空气污染物由细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)和一氧化碳(CO)[4]组成。根据表1，对比分析2020年春节期间与同期空气质量状况，可以看出2020年春节期间空气质量优于2019年同期。PM10平均浓度同比下降67%，SO2平均浓度同比下降31%,NO2平均浓度同比下降68%,PM2.5平均浓度同比下降69%,CO平均浓度同比下降33%。

表1 环境空气质量对比

2.2 可吸入颗粒物浓度变化情况

可吸入颗粒物，又称PM10，指悬浮在空气中空气动力学直径≤10 μm的颗粒物，PM10包括了PM2.5和PM2.5～10两种，PM2.5指悬浮在空气中动力学直径≤2.5 μm的颗粒物，PM2.5～10指空气动力学直径2.5 μm≤r≤10 μm的颗粒物，俗称粗颗粒物[5]。可吸入颗粒物的来源主要来自路面上行驶的机动车、建筑施工场地、材料的碾磨、被风扬起的尘土等。燃烧产生的气体、厨房烟气和空气中形成的(NH4)2SO4、NH4NO3是细颗粒物的主要来源[6]。

根据图1和表2，对比分析7 d PM10和PM2.5浓度，除最后一天，2020年春节期间PM10和PM2.5浓度同比2019年同期变化程度很大，明显低于2019年。最后一天浓度接近的原因是与风速、空气湿度有很大关系，根据监测数据，2020年最后一天与2019年同期相比风速、湿度分别降低86%、15%。风速大有利于PM10和PM2.5扩散，湿度大有利于PM10和PM2.5沉降[7～9]。

图1 PM10、PM2.5浓度对比

表2 PM10、PM2.5浓度变化程度 %

2.3 二氧化硫浓度变化情况

江津区二氧化硫的来源主要是企业生产过程中燃烧含硫燃料煤和石油，根据图2，对比分析7 d SO2浓度，除最后一天外，2020年SO2的浓度同比有所降低，表3列出了变化程度。最后一天变化程度相反，原因与降雨、风速、空气湿度有很大关系，风速大有利于SO2扩散，同时二氧化硫与空气中的氧气、水相结合，会发生以下化学反应：

表3 SO2浓度变化程度 %

2SO2+O2=2SO3

SO2+H2O=H2SO3

SO3+H2O=H2SO4

生成的亚硫酸、硫酸以酸雨的形式从空中落下，导致空气中SO2的浓度降低[10，11]。根据降水监测数据，2020年最后一天同比2019年同期城区降水中的硫酸根浓度降低26%，验证了2019年最后一天空气中的水分吸收的SO2更多。

2.4 二氧化氮浓度变化情况

江津区空气中二氧化氮的来源主要是石油、煤、天然气等燃料的燃烧、燃煤锅炉、氮肥厂和汽车排出的废气等。根据图3，对比分析7 d NO2浓度，2020年NO2的浓度同比有大幅度降低，表4列出了变化程度。最后一天变化程度低于前面几天，原因同样与降雨、风速、空气湿度有很大关系，风速越大有利于NO2扩散，同时二氧化氮与空气中的氧气、水相结合，会发生以下化学反应：

表4 NO2浓度变化程度 %

图3 NO2浓度对比

3NO2+H2O=2HNO3+NO

4NO2+2H2O+O2=4HNO3

生成的硝酸以酸雨的形式从空中落下，空气中NO2的浓度降低[11]。根据降水监测数据，2020年最后一天同比2019年同期城区降水中的硝酸根浓度降低24%，验证了2019年最后一天空气中的水分吸收的NO2更多。

2.5 一氧化碳浓度变化情况

江津区空气中的一氧化碳主要来自工矿企业、交通运输、家庭炉灶、燃放烟花爆竹、木炭燃烧和吸烟等。城区大气中的一氧化碳主要由汽车排出[12,13]。根据图4，对比分析7 d CO浓度，2020年CO的浓度同比降低，原因是当年社会经济活动减少，车流量减少，汽车排放的CO减少，表5列出了变化程度。

表5 CO浓度变化程度 %

图4 CO浓度对比

2.6 臭氧(O3)8小时浓度变化情况

根据图5，对比分析O3-8h浓度，同比高于2019年同期，结合表6，O3-8h浓度变化程度与其他5种污染物恰好相反。分析原因可能是与O3来源、消除机理不同。臭氧的来源主要是在光辐射下，空气中氮氧化物、一氧化碳和挥发性有机物发生大气光化学反应生成，而消除主要是靠自然扩散[14～16]。

表6 O3-8h浓度变化程度 %

图5 O3-8h浓度对比

3 结论

2020年春节期间，PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO浓度同2019年同期比较都有很大程度的下降，原因主要有两方面，一是春节期间企业停工停产停运、建筑工地停工，从污染物排放的源头上就得到了减少；二是汽车尾气的贡献减少，2020年春节政府提倡居家隔离，减少聚餐聚会，社会活动减少，车流量随之减少。O3的浓度同比高于2019年同期，原因主要是与O3产生和消除的机理不同。

4 建议

4.1 加强重污染企业监管

加强对企业的监督和管理，对重污染企业采取生产调控措施，实行错峰生产，另一方面要求企业安装小型空气自动站，强化污染管控。

4.2 加强扬尘治理

对建筑施工工地，施工单位应当在建筑工地设置围挡，安装喷淋系统进行湿法作业。施工现场的出入口应设置冲洗设施，对进出车辆进行冲洗。同时在主要作业区安装扬尘实时监控，方便监管；市政部门增加道路的清扫和洒水频次，抑制扬尘；交通运输部门加强车辆的管理，脏车禁止进城，严禁未加盖或密闭的各种运输车辆在城区道路或街道上行驶。