高文珠
(渭南市环境保护监测站 陕西渭南 714000)
渭南市环境空气质量可吸入颗粒物变化分析与治理
高文珠
(渭南市环境保护监测站 陕西渭南 714000)
渭南市位于西北内陆地区,可吸入颗粒物一直是环境空气中的首要污染物,本文通过近三年数据,分析可吸入颗粒物变化特征、主要来源,提出治理措施。
可吸入颗粒物;浓度;变化特征;治理措施
环境空气中空气动力学当量直径小于等于10μm的颗粒物称可吸入颗粒物。空气中可吸入颗粒物携带着重金属、酸性氧化物、多环芳烃等有毒有害的污染物,通过呼吸作用进入人体的上下呼吸道,会累积在呼吸系统中,引发许多疾病。渭南市地处内陆,环境空气颗粒物本底较高,加之各方面污染,可吸入颗粒物一直是渭南市环境空气的首要污染物,近年来通过有效治理,污染趋势有所下降。本文应用渭南市2010-2012年可吸入颗粒物自动监测数据,总结可吸入颗粒物变化规律并分析成因。
渭南市分别在日报社、体育馆、农科所、高新一小设置四个监测点位进行大气自动监测,采用射线法对空气中的可吸入颗粒物进行24小时连续监测;每45分钟采样一次,一小时更新一次数据,通过统计处理,本文采用近三年大气自动监测数据,对可吸入颗粒物年际、季节、小时浓度变化特征进行分析研究。
市区空气环境中可吸入颗粒物年际变化从图1可以看出,近三年变化情况为,2011年相对2010年下降0.012mg/m3,2012年相对2010年持平。2011年下降幅度较大。
市区空气环境中可吸入颗粒物呈现著的季节特征,从图2可以看出可吸入颗粒物浓度头尾高,中间底,1、2、3、12月浓度较高,6-8月浓度较低,全年季节变化表现出明显的“U”字型,冬季>春季>秋季>夏季。冬季污染最为严重,其次是春季,秋季、夏秋大气环境质量相对较好。
近三年数据显示,冬春季节采暖期的燃煤污染及气候干旱少雨是造成主要污染物浓度大幅度上升的直接原因,冬季大气环境不利于污染物的扩散,局部环境污染出现的频率大大提高。
对渭南市城区各监测点大气污染物24小时浓度分布进行了绘图分析,大气环境污染物在小时浓度分布也呈现出一定的规律性,各季节可吸入颗粒物平均小时浓度值的变化情况见图3,由图
春季凌晨3时出现最大值0.199mg/m3,晚上20时出现最小值0.058mg/m3;春季可吸入颗粒物24小时浓度变化呈现双峰性,峰值一般是凌晨1时至3时,黎明5时至早上8时出现峰值;
夏季凌晨0时出现最大值0.054mg/m3,凌晨3时出现最小值0.003mg/m3;夏季可吸入颗粒物24小时浓度变化出现波动不大;
秋季晚上20时出现最大值0.178mg/m3,中午12时出现最小值0.075mg/m3,可吸入颗粒物24小时浓度变化呈现单峰性,峰值一般是中午12时至晚上20时;
冬季上午11时出现最大值0.218mg/m3,下午17时出现最小值0.085mg/m3,可吸入颗粒物24小时浓度变化呈现单峰性,峰值一般是早晨7时至中午12时。
24 小时浓度最大值排序是冬季>春季>秋季>夏季,最小值排序是冬季>春季>秋季>夏季。这与季节变化吻合,同时结合全年主导风向(东北风)和次导风(偏东东北风)基本吻合(参照2002年风向玫瑰图),反映了我市的污染空气变化规律;同时也证实了在点位优化时确定的点位是合理的。
渭南市2002年春夏秋冬风向玫瑰图
生活源情况为我市规模以上住宿业、餐饮业2038家,占全市生活源总数为3886家的46.81%,且一直有逐年递增的趋势;在餐饮服务业污染中废水、废气、噪声及固体废物这四种污染因子中,以废气污染对人们的日常生活和身体健康影响最后严重,且以油烟为主要因子;调查了162家餐饮业,锅炉燃煤量为14143.82吨,清洁能源利用率低。
随着机械化程度提高,我市绝大部分小麦播种面积实现了机收作业,而机收小麦茬子高给夏播作物造成很大的困难,机播时会把耧眼堵塞,把播种机支起,造成缺苗、断垄现象。这是造成农民对秸秆一烧了之的最关键原因。秸秆综合利用途径不畅。秸秆在农村经济生活中的可利用性降低。如今大多数农户已不再养殖大牲畜,过去秸秆的烧火做饭作用也逐步被煤、电、气等能源所替代,而秸秆气化、高温腐熟技术和秸秆还田等新技术推广利用又不足,严重影响到农业秸秆的综合利用。乱堆乱放现象较为普遍。收割后,秸秆清运不及时,以至于在地头、沟渠、村边、村道及道路上到处乱堆放,给道路安全、村庄防火、汛期防洪带来相应的隐患
渭南市大气可吸入颗粒物主要来源于五个方面,一是沙尘、扬尘(机动车行驶和建筑工地)工业粉尘。二是机动车辆燃油产生的机动车尾气。三是工业生产过程产生工艺废气。四是生活污染源主要有有饮食业油烟、家庭取暖煤炉、干洗业、生活垃圾和落叶露天焚烧、燃放烟花爆竹等。五是农业污染源秸秆焚烧等。
工业源近三年烟尘、粉尘排放情况为:近三年重点工业企业烟尘排放情况为2010年排放总量17961.17吨,烟尘排放达标量17940.18吨,达标率为99.88%;2011年排放总量24092.3吨,烟尘排放达标量22702.27吨,达标率为94.23%;2012年排放总量11875.8吨,烟尘排放达标量11677.47吨,达标率为98.33%;
近三年重点工业企业粉尘排放情况为2010年排放总量16041.95吨,粉尘排放达标量15972.18吨,达标率为99.57%;2011年排放总量21516.76吨,粉尘排放达标量20275.24吨,达标率为94.23%;2012年排放总量10606.11吨,粉尘排放达标量10281.56吨,达标率为96.94%;
近三年汽车注册登记数为2010年185770辆,年检数157905辆,年检率85%;2011年227376辆,年检数199206辆,年检率87.61%;2012年275817辆,年检数236071辆,年检率85.59%;
可吸入颗粒物受地理环境和不利气侯条件影响、汽车尾气、烟尘、粉尘等对可吸入颗粒物贡献也比较大,导致污染物难以扩散,因此应从以下方面进行治理:
(1)一是全力开展燃煤锅炉拆除改造工作。城区不再新批燃煤锅炉,对符合条件需要保留的燃煤锅炉,加强管理,全部使用低硫低灰煤或无烟煤,对严重冒黑烟、排污不达标的封炉技改。二是实施天然气工程;三是推进集中供热工程的力度。
(2)重点工业企业减少烟尘、粉尘排放量。
(3)加强建筑施工、环卫清扫扬尘管理。开展了创建文明工地活动,严禁使用散装石灰,禁止烧沥青。对进入市区运输渣土、粉煤灰的车辆采取加盖篷布、喷水、清洗车身等方法,降低扬尘抛洒。环卫部门对城区主要街道加大洒水频次,实行定期洒水、定期清扫,并购置了机械化清扫设施,减少了环卫清扫扬尘;从而提高交通干道湿法保洁的频次。
(4)机动车提高燃料经济性标准,提高机动车排放标准,并强制实施这些标准[3];减缓机动车尾气排放增强对机动车尾气源的控制,建议严禁超标车辆的行驶,逐步淘汰较高污染的车辆;提高汽车年检率[4]。
(5)加快调整能源结构,增加清洁能源供应,以减少颗粒物排放。
(6)《严禁在各类庆典活动中燃放烟花爆竹》及《夏季秸秆禁烧》工作的宣传力度,努力转变群众的传统观念,让群众在头脑里真正树立、禁放、禁烧意识。
(7)在城市地区加强绿化和地面硬化,减少土壤暴露。
(8)尽快落实城市近期规划,加大城区水域面积,调节城市小气候,在城区两个空气自动监测点周围应优先修建造人工湖和喷泉工程。
[1]《渭南市大气环境容量核定技术报告》,2011.
[2]《渭南市城市综合整治定量考核报告》,2010,2011,2012.
[3]曹军骥.大气细颗粒物污染防治源解析研究.西安:陕西环境,2013,(5):27.
[4]柴发合.从大气污染防治行动计划探讨我国大气污染形势与综合防治.西安:陕西环境,2013,(5):31.
高文珠,女,工程师,长期从事环境监测中数据统计、分析工作,发表论文数篇。