泸州大气污染特征、成因及其防治对策研究

2022-05-26汤利，李丽，谭捷

广州化工 2022年9期

汤利，李丽，谭捷

(四川省泸州生态环境监测中心站，四川泸州 646000)

大气污染是环境污染4大要素之一。随着国民经济社会的快速发展，大众对大气环境质量越来越重视[1-5]。目前为止，泸州市区已建成4个国控大气自动监测站，大气自动监测站共监测分析了SO2、NOx(氮氧化物)、O3、CO、PM10(颗粒物)和PM2.5(细颗粒物)等多参数，这些参数为泸州市区大气环境的质量评估、污染特征及防治对策研究提供了坚实的数据基础。

在全面分析2020年泸州市大气自动监测数据基础上，对泸州市区大气污染特征、成因及其防治对策进行了系统研究。实践表明，上述研究对掌握建成区大气污染现状及污染防治措施均具有较大的现实意义。

1 泸州市区大气质量现状

泸州市位于四川省东南部，万里长江及其一级支流沱江在城区交汇，是川滇黔渝结合部区域中心城市。泸州市城区建成面积由2010年的83km2增加为2019年的172 km2，人口由2010年的141万人增加到2018年的207万人。城区东部、北部、南部分布有泸州高新技术开发区、中国金三角酒业园区、泸州经济开发区、泸州江南科技产业园等工业企业集中区，是工业污染源排放的重点地区。

泸州市城区已建成的4个国控大气环境自动监测站站点分别位于老城区的市环监站、城南的兰田宪桥、城北的小市上码头以及城北郊区的九狮山。2019年，泸州市大气优良天数为306天，污染天数为59天，污染天数超出了预设目标天数3天；2020年，泸州市优良天数为324天，污染天数为42天。泸州市区位及大气自动监测站点位分布示意图见图1。

图1 泸州城区区位及大气自动监测站点位分布示意图Fig.1 Schematic diagram of location and location distribution of automatic atmospheric monitoring stations in Luzhou city

2 泸州市区大气污染特征

由泸州市区4个国控大气自动监测站数据和全市平均数据可知，2020年泸州市区大气环境污染主要为O3(主要发生在夏季)和PM2.5(主要发生在冬季)，污染天数分别为16天、26天；在大气质量为良及污染的情况下，首要污染物仍然主要是O3和PM2.5，其次是PM10；PM2.5、O3为首要污染物的天数分别为127天、99天，分别占首要污染物总天数的55.0%、42.9%。

泸州市区往年首要污染物也是呈现如此特征。成果表明：泸州市区大气环境污染类型主要为O3和PM2.5污染；O3和PM2.5对大气中污染物的贡献较大。因此，泸州市区主要污染物为O3和PM2.5。

为了进一步厘清污染物来源，从大气自动监测数据中总结出一般规律，有必要对大气自动监测数据进行多元统计分析。

3 相关分析

相关分析是一种以相关系数为尺度来衡量变量因素之间密切程度的多元统计分析方法[6-8]。为进一步总结PM2.5、PM10、NOx、O3、CO和SO2之间的关联关系，以前述6个参数为变量进行相关分析。根据皮尔逊(Pearson)相关系数(rd)的定义：当rd=0时，两个大气监测参数不存在线性相关，但不意味着二者无任何关系；当0<|rd|≤0.3时，两个大气监测参数微弱相关；当0.3<|rd|≤0.5时，两个大气监测参数低度相关；当0.5<|rd|≤0.8时，两个大气监测参数显著相关；当0.8<|rd|<1时，两个大气监测参数高度相关；当|rd|=1时，两个大气监测参数完全线性相关[6-8]。

以2020年冬季典型PM2.5污染大气自动监测数据为例，对4个国控大气自动监测站和全市区(4个站点平均取整)数据进行相关分析。囿于篇幅，分别列出冬季全市区、兰田宪桥监测参数的相关系数表见表1、表2。

表1 冬季全市区监测参数相关系数表

表2 冬季兰田宪桥监测参数相关系数表

由表1可知，市区PM2.5与NOx、CO显著相关，PM2.5与SO2、SO2与CO、CO与NO2低度相关。由表2可知，兰田宪桥站点PM2.5、PM10与NOx、CO显著相关，PM2.5与SO2、SO2与CO、CO与NO2低度相关。市环监站、小市上码头站点亦呈现相应特点；但由于九狮山站点位于郊区，PM2.5、PM10与CO显著相关，PM2.5、PM10与NOx低度相关。

以2020年夏季典型O3污染大气自动监测数据为例，对4个国控大气自动监测站和全市区(4个站点平均取整)数据进行相关分析。囿于篇幅，列出全市区监测参数的相关系数一览表见表3。

由表3可知，市区O3与NOx显著相关；兰田宪桥、市环监站、小市上码头、九狮山站点亦呈现相应特点。

表3 夏季全市监测参数相关系数一览表

4 大气污染原因解析

由大气污染原理及过程可知，工业生产排放的VOCs(挥发性有机物)为大气复合污染反应提供“燃料”，工业生产和机动车排放的NOx是大气复合污染反应的“催化剂”，光照是反应的外部条件。因此，在夏季，向大气环境中排放的VOCs和NOx较高或者大气中存在较高VOCs和NOx浓度时，泸州市区在大气复合污染情况下容易发生臭氧污染，而冬季节则容易发生细颗粒物污染。

由于缺失VOCs数据，但根据大气污染原理及过程，综合泸州市区及各站点冬季和夏季相关分析成果表明，工业污染源和机动车污染源是泸州市区及城区主要站点形成O3和PM2.5污染的主要原因；由于受九狮山站点位于郊区，其应该主要受机动车污染源和生物质焚烧影响。

5 大气防治对策

从前述研究和论述可知，泸州市区大气环境污染物主要是O3和PM2.5，其污染主要来源于工业园区排放、机动车尾气排放以及生物质焚烧。众所周知，大气防治的根本要素是减少源头排放，因此，调整工业产业结构、实施重污染企业“退城入园”、推进挥发性有机污染物综合整治、减少现有企业排放是解决中心城区的大气污染的主要方向。另外，强化城市环境综合管理，缓解城市交通拥堵，提升燃油品质，加快淘汰“黄标车”，推广新能源汽车，开展施工工地扬尘、道路扬尘、露天焚烧污染等城市大气污染综合整治，有效控制城市扬尘污染和机动车尾气污染。