镇江市典型区域大气特征污染物溯源监测分析

殷思敏，顾婷婷，任 容，谢 琳

（江苏省镇江环境监测中心，江苏 镇江 212000）

引言

随着大气污染防治工作的不断深入，大气环境质量得到改善，但大气污染防治形势依然严峻，大气污染对人体健康、植物生长、器物及材料、大气能见度和气候等均有一定的负面作用[1]。国家提出了精准治污、科学治污、依法治污的要求，其中精准识别是精准治污的前提，在全面准确掌握污染源基础信息的基础上，应准确识别重点区域、行业、时间等。大气污染溯源监测作为精准识别的重要手段，通过在重点区域、街镇以及功能区等寻找污染源，实现靶向治理的目标[2]。目前，为贯彻落实可持续发展战略以及生态文明建设，溯源监测已逐渐形成江苏品牌，相继发布了环境空气、地表水污染溯源监测技术指南，高效推动了污染预防和治理工作。鉴于此，本文对典型区域的大气溯源监测行动进行了一次重要梳理，阐述常用的大气污染溯源监测技术，排查大气污染问题，并提出有效应用措施，旨在为相关专项溯源监测工作提供借鉴和参考。

1 典型区域概况

1.1 污染概况

该典型区域位于镇江市区上风向，其主导产业为化工、造纸、机械设备制造、汽修、生物制药等。2022年5月，典型区域PM2.5、优良天数比率市区排名靠前，但NO2浓度最高，为30 μg/m3，明显高于市区均值20.0%；VOCs浓度也为最高，明显高于市区均值。典型区域风速最高3.2 m/s，最低0.3 m/s，平均风速1.4 m/s，主导风向为东风-东南风，大气污染基本以本地累积为主。

利用风速、风向和污染物数据绘制NO2、NO3-、K+污染玫瑰图并进行分析，与非污染天相比，污染天NO2因二次转化成NO3-浓度有所下降；非污染天受东南风影响，NO2高值时下风向NO3-也出现高值。NO3-和K+分别受NO2二次转化、生物质燃烧排放影响，污染天浓度明显高于非污染天。

1.2 PM2.5组分分析

2022年5月，典型区域PM2.5组分分析显示：二次组分（NO3-、SO42-、NH4+）占比达72.3%，其中NO3-占比最高，达35.6%，PM2.5逐步向硝酸型污染转化。5月下旬，NO3-明显上升，主要来源于工业NO2二次转化，这与NO3-污染玫瑰图表征一致。5月上旬K+相对平稳，下旬明显上升，这与秸秆焚烧密切关联。

1.3 来源解析

2022年5月，通过对典型区域PM2.5进行PMF源解析，结果表明：主要贡献源依次为二次硝酸（主要组分为NO3-）、工业（主要组分为Mn）、机动车（主要组分为EC）、扬尘（主要组分为Ca）、生物质燃烧（主要组分为K+）、燃煤（主要组分为Cl-）、二次硫酸（主要组分为SO42-）[3]。其中二次硝酸（18.48%）和工业（17.96%）贡献最高，主要来源于工业排放及NO2二次转化。另外，5月正值油菜、小麦收割季节，生物质燃烧（12.17%）也不容忽视。

2 典型区域溯源监测

2.1 监测技术

目前，常规空气质量监测手段为紫外荧光法、化学发光法、红外吸收法、紫外吸收法、锥形振荡微天平法分别测量SO2、NO、CO、O3、PM10及PM2.5的质量自动监测综合站，但监测综合站在典型区域大气特征污染溯源中的应用相对薄弱。环境污染溯源监测是针对突出环境问题，或围绕当地污染源排放特征及其环境热点问题，通过溯源监测查明污染来源，提出整改建议。本次大气溯源监测利用多手段、多方法对典型区域大气污染物组分进行识别监测，包括无人机搭载红外热成像系统、走航监测、便携式颗粒物分析仪、手持便携式VOCs检测仪等先进技术手段。

其中无人机搭载红外热成像系统是通过探测目标物体的红外辐射，并通过光电转换、信号处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像。应用此技术，能有效辨别废气处理设施是否正在运行，厂房内的生产设备是否处于开启状态，可以在完全无光的夜晚或是在阴云密布的恶劣环境，清晰地观察到前方的情况，能进一步提高工作效率，降低执法人员所面临的安全风险，同时无人机可随时起飞，具有时效性强、机动性好、巡查范围广等优点，能直接飞到企业上空拍摄，不受空间、地形条件的制约。走航监测是将垂直雷达设备置于检测车上沿特定路线进行走航，可以快速定位本地源，掌握站点数据异常变化，站点数据异常快速溯源，分析典型污染过程，监督已知源动态，捕捉污染源消散过程，污染物高空迁移扩散等[4]。便携式颗粒物分析仪小巧轻便，操作简单，易于维护，便于手持检测使用，数据可滚动查看。手持便携式VOC检测仪（PID）其核心是仪表内置的光离子传感器，光离子传感器对于VOCs和一些有毒气体有着良好的反应，可通过紫外灯将有机分子进行电离，成为可检测的正负离子，传感器通过捕捉被测气体的正负电荷而转化为电信号，达到检测浓度的目的。

2.2 工业源

2022年5月，根据PM2.5组分分析、来源解析结果，对典型区域工业企业开展现场溯源调查，主要包括化工、造纸、机械设备制造等重点行业。发现的主要问题如下：一是走航发现5处VOCs高值点，疑似有无组织排放存在，其VOCs高值主要污染物种分别为：乙酸乙酯、二甲苯、乙醇、乙酸等。二是生产过程中存在“敞开式”作业现象，VOCs散逸明显，部分厂区内发现多处露天油漆喷涂，采用手持便携VOCs设备测得VOCs浓度达3.949 mg/m³；部分厂区内油漆地面标识，厂界监测VOCs浓度达3.470 mg/m3；油漆等物料桶裸露摆放，桶口VOCs浓度达1 528 mg/m³。三是部分企业工段VOCs浓度达29.23 mg/m³，车间未密闭，VOCs自动监控设施检查中发现运维人员资质及仪器相关信息未上墙，运维台账记录不规范。

汽修企业调漆、喷漆环节VOCs无组织排放现象依然存在，危废、溶剂等密封管理不到位。调漆环节VOCs无组织排放尚处于管理盲区，部分企业调漆室内VOCs浓度达79.47 mg/m³，废气收集装置未开启，存在“敞开式”作业现象。危废、溶剂等密封管理不到位，部分企业危废室内VOCs浓度达6.739 mg/m3，危废室外VOCs浓度达5.750 mg/m3，散逸明显。

走航发现多处NO2高值点，部分厂区NO2达755 μg/m3，疑似有无组织排放存在。典型区域重点排污单位氮氧化物自动监控设施检查中，部分企业存在不合规现象，包括运维人员无资质且专业能力不足、监控设备量程错误、运维不规范、校准标气不足、环境条件不符合规范等现象。

2.3 扬尘源

走航发现多处颗粒物高值点，可能来源于汽车扬尘。采用走航—质谱技术对典型区域多条主干道开展颗粒物巡查，累计发现4处PM10高值点，浓度值分别为2 973.84 μg/m3、583.34 μg/m3、475.79 μg/m3和489.35 μg/m3，主要来源于码头和渣土转运。周边工地数量多，部分裸土覆盖不到位。对典型区域周边工地进行专项调查，采用无人机巡查发现7处裸土覆盖不到位，扬尘风险大，应尽早为裸土穿“新衣”。

2.4 移动源

典型区域主干道码头、企业、施工渣土车转运较多，本次溯源监测连续两日对主要转运主干道进行监控，渣土车流量约为500辆/日左右，峰值可达600辆，渣土扬尘位于主导风向上风向，移动源的高排放污染物对典型区域监测站点空气质量产生影响。此外，由于典型区域监测站点周边工地较多，非道路机械的高排放污染物也不容忽视。

2.5 秸秆焚烧

2022年5月，正值油菜、小麦收割季节，秸秆焚烧现象严重。农田集中在典型区域的三个乡镇，采用无人机（搭载红外热成像功能）和现场巡查方式，发现11处露天秸秆焚烧现象，焚烧时段基本集中在中午及傍晚时段。秸秆焚烧时产生大量SO2、NO2、PM2.5，在阳光作用下可能伴随生成O3，严重影响大气环境质量。

2.6 生活源

镇江典型区域虽以工业为主，监测站点周边小区密集，部分居民小区距站点仅50米，现场调查发现老旧小区居民生活油烟通过管道直排户外，新居民小区生活油烟经公共烟道在楼顶排放，但无油烟净化设施。由于站点周边小区密度较大，居民生活油烟对空气质量产生一定影响。

3 对典型区域大气环境质量改善的建议

2022年5月，位于镇江市区上风向的典型区域PM2.5、O3、优良天数比率在市区排名靠前，但作为O3生成前体物和PM2.5二次硝酸盐来源的NO2浓度为市区最高，VOCs浓度为市区最高，特征污染物问题突出。为扭转典型区域空气质量严峻形势，利用走航监测、无人机、现场调查等方式，对典型区域工业源、扬尘源、移动源、秸秆焚烧、生活源开展“三驾马车”联合溯源排查，发现存在的问题并提出以下建议：

（1）加强三方合力建设，增强底线思维，保持高压态势。形成以监测、监管、督察相结合的系统化“监测+执法”的溯源方式，结合“铁脚板”、走航、无人机等方式，加大巡查夜查力度，及时发现问题。持续管控典型区域VOCs、NOX排放，强化协同治理。典型区域位于市区上风向，VOCs、NOX是PM2.5和O3形成的关键前体物，污染高值对下风向产生影响。有效削减VOCs、NOX排放，将直接影响到全市大气环境质量形势。应加强重点高值区域、重点行业、排放大户动态清单式管理，抓住减排“牛鼻子”，有的放矢。加强汽修喷涂及危废管理，避免“敞开式”作业散逸排放，强化废气收集处理，严格管控合规性作业时段。

（2）加大重点污染企业自动监控设施的核查力度，确保在线监测数据准确有效。针对典型区域企业现场排查的共性问题，举一反三，在全市范围内对重点排污单位自动监控设施进行专项检查，加大执法抽查力度和频次，持续开展污染源自动监控设施日常监管，督促企业严格履行环境保护主体责任。以自动监控为非现场监管的主要手段，利用视频监控、大数据共享等信息化技术，有效提升监管能力。

（3）强化扬尘、移动源和生活源污染防治，严格管控秸秆焚烧。尽力做到市区无裸土、路面无积尘、运输全封闭、监控全覆盖的精细化管控。鉴于移动源渣土车影响，应合理规划渣土车行驶路线，可在不利气象条件下调整渣土车行驶路线，以降低渣土车排放对大气监测站点的影响，为不利气象条件下的应急管控提供支撑。加强居民生活油烟集中处理，建议在楼顶公共烟道出口安装油烟净化设施，加强餐饮企业油烟排放管理，定期检查设施清洗、烟道破损及违法排污情况，确保餐饮油烟能够达标排放。典型区域农作物收割期间，应提升秸秆综合利用率，强化秸秆禁烧网格化监管和监控，保持禁烧高压态势，实行夜间、收割高峰期等重点时段的不间断巡逻，并加强农户秸秆禁烧知识宣讲，及时通报和曝光相关情况。

（4）加大引导和指导力度，技术帮扶、靶向整治，常态化开展“回头看”专项行动。针对前期整改项目，及时开展“回头看”闭环检查，建立整改空气质量深层次问题的长效机制。可结合典型区域的具体情况，按污染类别及分布特点，初步探索单颗粒质谱源解析、高密度网格监测、3D激光雷达监测（水平和走航）、移动式空气质量监测站、车载颗粒物监测五种监测手段的综合协同应用，不断提升大气污染溯源监测水平[5]。加强夜间执法检查，及时发现问题，精准发力，并以点带面，助力典型区域大气环境质量全面改善。