玉溪市中心城区大气污染分析及防治对策探讨

徐著荣

(红塔区环境监测站，云南 玉溪 653100)

1 玉溪市中心城区自然环境概况

玉溪市位于云南省中部，市府所在地为红塔区。地处东经 102°17'32″～ 102°41'37″，北纬 24°08'30″～24°32'18″。东与江川县相连，东南与通海县毗邻，西南与峨山县交界，北与晋宁县接壤。中心城区处于红塔区坝子中央，海拔1630m，境内四面环山。地形西北高，东南低，由北向南倾斜。红塔区气候属中亚热带半湿润冷冬高原季风气候，冬无严寒，夏无酷暑，气候宜人。一般夏秋季受暖湿气流影响形成雨季，冬春季受暖湿气流和冷气流影响形成干季。一年中干湿季节较为分明，干季一般在11月至次年4月，雨季5月至10月。2010年平均气温17.4℃，极端最高温度32.2℃，相对湿度66%，全年日照时数2370.5h，日照率54%，降雨量639.6mm。常年主导风向为西南风，平均风速1.6m/s。

2 中心城区大气污染现状

2.1 中心城区空气质量等级

根据2010年玉溪市环境空气质量日报的统计，市区全年监测365d，空气污染指数API评价为:中心城区达Ⅰ级 (优)58d，达Ⅱ级 (良)301d，达Ⅲ级 (轻度污染)6d。首要污染物为可吸入颗粒物，其次为二氧化硫。

采用综合污染指数法对玉溪市中心城区2006～2010年二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物3项指标进行年度评价［1］，结果如表1。

表1 玉溪市城区环境空气污染物评价

监测数据统计计算表明玉溪市市区5a环境空气质量均为二级 (良)，空气质量较好，但综合污染指数 (P)总体呈上升趋势，说明空气污染程度逐年加重。污染分担率 (Fi)最高的是可吸入颗粒物，其次是二氧化硫，二氧化氮最次。可吸入颗粒物(PM10)是玉溪市市区环境空气中的主要污染物。

干沉降量:中心城区全年平均干沉降量为5.70t/km2·mon，干沉降总量为68.375.70t/km2·a。

2.2 新国家标准下的环境空气质量

最近环境保护部和国家质检总局联合发布了GB 3095－2012《环境空气质量标准》，新标准强调以保护人体健康为首要目标，调整了环境空气功能区分类方案，进一步扩大了人群保护范围。调整了污染物项目及限值，增设了PM2.5平均浓度限值和臭氧8h平均浓度限值;收紧了PM10、NO2污染物的浓度限值。目标是与发展中国家空气质量标准普遍采用的世卫组织第一阶段目标值接轨。新标准分期实施，2013年，113个环境保护重点城市和国家环保模范城市;2015年，所有地级以上城市;2016年1月1日，全国实施新标准。

2.2.1 空气质量收紧项目的情况

照新标准新要求，玉溪市市区空气质量收紧项目的情况见图1、图2。由图可见，可吸入颗粒物浓度已超新二级标准;二氧化氮上升向新二级国标靠近。

2.2.2 新增项目情况

(1)细颗粒物PM2.5

PM2.5是指大气中直径≤2.5μm的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，对人体健康和大气环境质量的影响很大。玉溪市中心城区PM2.5目前的污染水平，采用PM2.5/PM10比值进行反推。关于PM2.5/PM10比值的研究报道很多［2］，参照表2采用PM2.5/PM10=0.66，得到玉溪市中心城区3个自动站点2010年PM2.5年均值，市监测站57μg/m3、大营街51μg/m3、东风水库36μg/m3，全部超新二级国家标准。

(2)臭氧 (O3)和一氧化碳 (CO)

新国标增加一氧化碳和臭氧作为必报项目，是为了与国际上普遍的日报预报内容一致。臭氧为光化学烟雾污染的特征产物，产生根源为汽车尾气和工业废气。根据国际、国内研究情况，玉溪市市区地理位置 (在60N(北纬) ～60S(南纬))、地形(大气扩散条件较差的盆地)、气象 (强日光、低风速和低湿度)以及汽车化工业化的快速发展等有利于产生光化学烟雾污染，从北京、上海、广州、重庆等城市所发生的光化学烟雾污染情况看，玉溪市市区未来有潜在的风险。一氧化碳污染鲜有报道。

表2 PM2.5/PM10比值

3 玉溪市中心城区环境空气质量变化趋势

3.1 污染物年际变化

以空气质量污染物二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物和干沉降量为研究对象。采用Spearman秩相关系数法进行趋势定量分析［1］，污染物年际变化趋势结果见表3。

分析结果表明:玉溪市市区二氧化氮显著上升，干沉降量和可吸入颗粒物平稳偏上升，二氧化硫趋于稳定。

表3 玉溪市市区环境空气污染物年际变化趋势

3.2 污染物月季变化

中心城区2010年污染物月季变化见图3、图4。

可吸入颗粒物3月份浓度最高，6月、7月最低，1季度较其他季度高。二氧化硫1月浓度最高，6月、7月最低，1季度较其他季度高。二氧化氮1月浓度较高，6月、7月较低，1季度相对较高。干沉降量7月、8月较高，1季度较其他季度高。

4 大气污染状况分析

4.1 气象条件是形成污染的重要原因

影响空气质量的主要因素，一个是污染物的排放量，再一个就是气象条件。诸多研究表明，气象条件对污染物的扩散、稀释和累积有一定的作用，在污染源一定的条件下，污染物浓度的大小主要取决于气象条件。对于同样的排放，气象条件对空气质量影响最大。中心城区2010年各大气污染物浓度均是一季度较高，三季度降到最低点，四季度又回升。原因主要就是受气候因素影响，冬季和春季，气温低、风高物燥、扬尘大，逆温频率高且逆温层厚，空气呈稳定状，因此污染物浓度最高、污染严重;在夏季和秋季，气压低、气温高，逆温频率低、层薄、风大，有利于污染物扩散，加上降水多，空气不断受到净化，污染物浓度低，污染小。降水对PM10的影响最直接，2010年降雨量与颗粒物浓度的相关性见图5。降雨量增大，PM10降低，降雨量减少，PM10浓度上升，降雨量与PM10浓度的相关性非常明显，影响非常大。

4.2 地理环境和城市工业布局相矛盾

市区地形由北向南倾斜，海拔高差达1112.1m;东北较高，西南较低，四面环山，中部为断层陷落盆地，形成中心城区、研和两个坝子。主导风向为西南风，迎面被坝区东北面的龙马山(海拔2438.5m，坝区最高山)阻挡，致使空气流不畅，市区空气污染物难以很好扩散稀释。盆地、山谷地区，属易形成逆温层地形。夜间冷空气下沉，暖空气上升，易出现逆温，在逆温层覆盖下，烟尘难以扩散移出，易形成严重污染，所以市区早晚空气污染重。

早期城市发展中没有很好重视环保，缺乏科学规划。中心城区工业企业数量多，生产工艺落后。尤其是高污染高能耗的水泥厂、钢铁厂，多分布在坝子四周的山麓。每当晴空少云的夜晚，坝子四周山体下坡风向坝子中心汇集，将污染物夹带入坝子中心，是造成中心城区颗粒物浓度超标的地形因素。

中心城区上风向的研和镇和距玉溪市区24.7km的峨山县均以工业发展为主，重污染企业较多。这将对中心城区空气质量构成很大的威胁，尤其是能长距离传送的细小颗粒物污染物如:PM10、PM2.5等。

4.3 污染物排放是空气污染的根本原因

影响空气质量的主要原因就是污染物的排放量。污染物排放总量增加，空气质量就恶化。污染物排放总量下降，空气质量就好转。

随着玉溪市红塔区城市化工业化机动车化的快速发展，至2010年末全区城镇人口达285194人，城市化率由2000年的37.54%增加到2010年的57.60%。全市机动车辆数，由2000年的162753辆，增加到 2010年的 542864辆，增长了233.55%。全区规模以上工业企业的综合能源消耗总量逐年递增，综合能源消耗总量由2006年的102.92万t(标准煤)升至2010年的376.34万t(标准煤)［3］。虽然市、区各级政府及企业大力控制污染和治理污染，但污染物总量增加太多，污染仍呈增长态势，烟粉尘排放量由2006年的1841t升至2010年的2571t;全市氮氧化物排放量由2006年的17264.9t增加2010年的24089.6t;二氧化硫排放量略减，2006年 11754.2t，2010年10056.0t［4］。玉溪市市区环境空气的 PM10、NO2等呈上升趋势，SO2呈平稳状态。

4.4 工业结构不合理

至2010年红塔区占规模以上工业企业综合能耗比重最大的四个行业仍为黑色金属冶炼及压延行业、非金属矿物制品业、电力热力的生产和供应业、烟草制品业，四个主要耗能行业综合能耗占规模以上工业综合能耗比重分别是89.88%、4.30%、1.51%、1.43%［5］。

工业结构不合理，高耗能的黑色金属冶炼与压延行业、非金属矿物制品业在规模以上工业中比重大、发展速度过快，导致能源消耗速度过快，污染控制难度加大。

5 污染防治对策和防治措施

5.1 调整产业结构，合理项目布局

玉溪市中心城区所处的地理位置及区域气候特点决定了其具有区域环境容量小、扩散能力弱的环境特征。为了保护中心城区环境空气质量，红塔区应通过调整产业结构，合理布局项目，避免在坝区里和城区的面山上以及上风向布置空气污染型工业项目。按照循环经济理念指导工业园区调整产业结构和工业布局，同时逐步关停搬迁坝区现有的环境空气污染型建设项目。

5.2 重视颗粒物污染源控制

(1)依据2012年颁布实施的《玉溪市城市管理条例》规范各类市政建筑工地扬尘管理，实行封闭施工;城市执法部门要加大监管力度，坚决查处渣土运输车辆超载、抛洒问题。

(2)加强污染企业的治理、监管及关停。2006～2010年，工业废气排放量相关系数为0.9［1］，呈显著增长趋势。在总环境容量不变的情况下，玉溪市应优先发展清洁、污染小的高新企业，同时加强污染企业的限期监管治理并提高其清洁生产审核验收等级。对高能耗、高污染的企业逐年关停。

(3)开展颗粒物的防治和研究。近几年来，PM10一直是红塔区的首要污染物。污染的来源量多、来源广。国家环保部和国家质检总局联合发布了《环境空气质量标准》(GB3095－2012)，又收紧了PM10的浓度值，同时增设了PM2.5的检测项目。因此开展与颗粒物的污染防治相关的研究意义重大。

5.3 加强机动车排气监督管理

近年来，玉溪市机动车辆增长迅速，如今已成为人均拥有车辆数全国第二的城市。以NO2为代表的石油型污染，已成为市区大气污染中的突出问题，并在迅速发展。

为此应积极加强机动车尾气排放监管、治理，借鉴发达城市机动车管理经验，尽快发布《玉溪市机动车排放污染防治管理办法》，把机动车尾气污染纳入环保管理。

5.4 采取生态防治措施

充分利用绿色植物对城市空气的净化能力，尽可能增加城市绿地、林地面积，因地制宜选择树种和草种。加强城市园林绿化道路、绿化住宅，增加城市绿化面积和硬质覆盖率，减少二次污染。同时，应做到内外结合，在城市周边培育生态防护林，阻挡周边地区污染物 (如PM2.5远距离传递污染物)向城区扩散。

［1］玉溪市环境保护局．云南省玉溪市环境质量报告书［R］．2006－2010．

［2］黄鹂鸣，王格慧，王荟，等．南京市空气中颗粒物 PM10、PM2.5污染水平 ［J］．中国环境科学，2002，22(4)．

［3］红塔区统计局．红塔区2006年统计公报 ［EB/OL］．红塔区统计信息网，2010－7－1．

［4］玉溪市红塔区环境保护局．玉溪市红塔区环境质量状况公报［R］．2010．

［5］金兰春．红塔区节能降耗情况浅析［DB/OL］．红塔区统计信息网，2011－6－16(12)．