蚌埠市区可吸入颗粒物污染特征研究

李琨

（安徽省蚌埠市环境监测站，安徽 蚌 埠233040）

1 引言

可吸入颗粒物（PM10）是指悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于10μm的颗粒物。由于PM10是大气颗粒物中对人体健康威胁较大的一类，同时还大量吸收可见光使大气能见度降低，对气温和酸雨都有着一定的影响。我国大部分城市的首要污染物为PM10，其来源包括化石燃料燃烧、工农业生产活动等人为过程和地表扬尘等天然过程以及二次气溶胶粒子等非均相化学反应过程等。PM10粒径小，易进入呼吸道，携带有害物质品种繁多，对人体危害大于单一污染物。我国PM10年均值二级标准（GB3095～1996）为 0．10mg／m3，日 均 值 为0．15mg／m3。

蚌埠市是安徽省重要的综合性工业基地，地处皖北、淮河中游、京沪和淮南铁路交汇点，所辖4区3县总面积5 950．72hm2，其中市区总面积610．55hm2，城市人口92万人。蚌埠市环境监测站从2002年开始对市区环境空气自动监测工作，建有空气自动监测站3个，即工人疗养院（清洁对照点）、百货大楼（商住混合区）、二水厂（工业区），仪器选用安徽蓝盾光电子股份有限公司“长光程（DOAS）空气质量自动监测系统”，24h连续监测浓度值，监测项目有PM10、SO2、NO2。从2006年到2010年的监测数据初步分析，PM10为蚌埠市市区环境空气的首要污染物，所以在这里主要研究PM10污染特征及变化规律。

2 蚌埠市区PM10变化特征

蚌埠市燃料结构以煤炭为主，市区空气污染呈现明显的煤烟型污染特征。对蚌埠市2006～2010年的PM10污染情况进行了统计分析，发现在不同年份、不同季节的PM10浓度都有不同的变化趋势。

2．1 PM10年际变化特征

2006～2010年度蚌埠市区PM10监测及环境空气质量优良天数统计分析，详见表1、2及图1、2。

表1 2006～2010年PM10年度监测结果统计 mg／m3

表2 2006～2010年空气质量级别统计

图1 2006～2010年蚌埠市区PM10质量浓度变化曲线

图2 2006～2010年蚌埠市区环境空气质量优良天数

由表1、图1可知，每年PM10变化幅度不大，呈现波动式减少。PM10年均值都低于二级标准（GB3095～1996）0．10mg／m3。2010年 PM10浓度有上升的趋势，2010年为蚌埠市城市大建设启动之年，市政基建等所产生的扬尘、尘土是市区环境空气质量中PM10浓度上升的主要原因。

由表2、图2可知，2006～2010年蚌埠市环境空气质量监测1 826d，其中空气质量级别达到良的天数有1 802d，占有效监测天数的98．7%。轻微污染和轻度污染的天数，只占有效监测天数的1．3%，中度污染、中度重污染、重度污染没有出现过。蚌埠市区环境空气质量优良率均在95%以上。

2．2 PM10季节变化特征

2006～2010年度蚌埠市区PM10季度监测结果统计分析，见表3及图3、4。

表3 2006～2010年PM10季度监测结果统计 mg／m3

图3 2006～2010年蚌埠市区PM10季度质量浓度变化曲线

图4 2006～2010年蚌埠市区

由表3、图4可知，2006～2010年期间的季节变化都表明春冬季质量浓度较高，夏秋季质量浓度较低；根据监测数据，每年的1月和12月PM10浓度最高，这是因为这段时期风速较小、逆温发生频率高、强度大，受这些不利于扩散的气象条件影响；期间降水相对较少，对空气的净化作用不明显；冬季是采暖、供热高峰期，除高新区、禹会区部分地区采用集中供热外，城区大部无集中供热，工业及采暖锅炉大量排放所形成的煤烟型污染在这段时期内显现较为集中。

2．3 PM10空间变化特征

2006～2010年度蚌埠市区PM10各监测点结果统计分析，详见表4及图5。

表4 2006～2010年PM10各测点监测结果统计mg／m3

图5 蚌埠市区PM10各测点质量浓度变化曲线

由表4、图5可知，除百货大楼测点2007年年均值外，其余各测点、各年度均值都符合二级标准（0．10mg／m3）的要求。但是没有呈现出二水厂（工业区）＞百货大楼（商住混合区）＞工人疗养院（清洁对照点）的规律。这说明近几年随着蚌埠市城区建设的加快，建成区面积不断扩大，大学园区、新城区、高新技术开发区及河北工业区等逐步形成规模，工人疗养院作为清洁对照点及二水厂作为工业区的代表性需要进一步论证，并且应以蚌埠市区多年环境空气质量状况及变化趋势、产业和能源结构特点、人口分布情况、地形和气象条件等因素为依据考虑增加环境空气自动监测点位，这样才能客观反映蚌埠市区环境空气污染对区域内生活环境的影响。

3 PM10污染成因分析

3．1 气象因素

气象条件对污染物的扩散、稀释和累积有一定的作用，在污染源一定条件下，污染物浓度的大小主要取决于气象条件。蚌埠市区夏秋季节PM10浓度处于低谷，主要是因为夏秋季节气温高使得大气边界层高度相对较高，平均风速较大，有利于污染物扩散，且对流性天气及降水相对较多，对空气的净化作用明显。春冬季节PM10浓度偏高，主要由于降水较少，空气中PM10不易被清除，城市大气容易形成逆温层，静风、逆温天气出现率较高，不利于污染物扩散。

3．2 污染源因素

污染物的排放是导致PM10污染的根本原因。对于城市来说，一些污染源是固定的，如工业废气排放和机动车尾气排放等，这在污染物浓度监测中就可以表现出来。在地面风速较小，这种污染源就会起到明显的作用。根据蚌埠市环境保护局统计数据表明，2006～2010年蚌埠市烟尘和工业粉尘排放量逐年减少。2006年烟尘排放量约12 553t，到2010年烟尘排放量约9 960t；2006年工业粉尘排放量约3 176t，到2010年工业粉尘排放量约2 188t。PM10浓度变化趋势与烟尘、粉尘的排放量变化趋势一致，说明近年来蚌埠市大气污染治理措施取得了一定得成效。值得注意的是，2010年PM10年均值浓度为0．080mg／m3，较上年增加0．015mg／m3，分析原因可能有二：一是2010年作为蚌埠市城市大建设启动之年，市政基建等所产生的扬尘、尘土是PM10浓度上升的主要原因；二是蚌埠市机动车辆总数2009年约6．7万辆，到2010年机动车辆总数突增至约11万辆，机动车排放尾气尘也是PM10浓度有上升原因之一。

4 PM10污染治理措施

4．1 扬尘污染治理措施

扬尘是PM10的一个重要来源，控制扬尘是防治PM10污染的关键。由于扬尘是混合尘源类，建筑施工工地、道路、敞开的料堆和裸露地面是城市扬尘的主要来源。防治扬尘污染，可采取多方面的措施。采取有效措施，控制交通扬尘，市区主要道路实行机械洒水清扫作业，增加道路清扫次数等；加强建筑工地扬尘的管理，如建筑工地实行标准围挡作业及硬地坪施工，砂石、料场要采取遮盖或洒水等措施减少扬尘，垃圾、土渣要及时清运等；加强堆场的扬尘管理，规范城区煤场、堆料场、灰场等场所的管理，采取洒水、围挡等措施减少扬尘产生量；消除城区内部裸露地面，加大绿化工作，减少城区内的二次扬尘。

4．2 煤烟尘防治措施

大气中煤烟尘污染主要由煤燃烧所排放的烟尘及燃烧后煤灰粉尘所致。因此，应从以下几个方面采取有效措施。大力发展清洁能源，逐步实行以气代煤；加快城区燃煤炉、灶改用清洁能源，减少燃煤量和烟尘的排放量；推进和鼓励集中供热，选用低硫分和低灰分的优质煤，严禁高硫分、高灰分的煤炭进市；对燃煤锅炉实施改造，采用先进技术和有效的除尘设备。

4．3 土壤风沙尘的防治措施

土壤风沙尘的天然来源主要是裸露的地表，但在不利的气候条件下，易形成所谓的二次扬尘。提高城市绿化覆盖率，在老城区、新城区、工业区周围扩大园林绿化面积；在城市周边建设人工防护林带，以减少周边城市及北方沙尘暴对蚌埠市市区环境的影响。

4．4 机动车尾气尘防治措施

近几年来，蚌埠市机动车逐年增加，至2010年机动车辆总数约11万辆。机动车产生的尾气尘是城区PM10的主要来源之一。因此，建议应建立和健全防止机动车尾气管理体系和约束机制。有效地调控机动车增长的数量，以机动车的增加与全市人口和道路的发展相适应。继续加快高质量道路的建设，改善道路路面状况。还应加强机动车尾气排放检测，不合格者应治理达标。

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［5］蚌埠市环境保护局．蚌埠市环境质量报告书［R］．蚌埠：蚌埠市环境保护局，2010．