太原市环境空气质量剖析

王俊飒

(太原市环境监测中心站，山西太原 030002)

0 引言

作为中国重要的能源生产基地，太原市大气污染现象日益严重，曾经被一度认为不适合人类居住的范围，在1998年的一项调查表明，太原市位居世界十大污染城市榜首。作为一个老工业城市，无论是近代还是现代，太原市都为全国经济的发展做出了巨大的贡献［1］，但是与此同时，环境污染也严重影响了经济的发展。如何实现环境效益、社会效益和经济效益的协同发展［2］，已经成为摆在我们面前的一项课题。

本文以太原市区2013年大气监测数据为依据，对太原市当期大气环境质量状况进行分析、探讨。

1 大气污染现状

1)太原市全年污染物分析。从图1可以看出，太原市六项污染物中主要超标项目为 PM10，PM2.5和 SO2。

图1 太原市各污染物超标率比例图

2)太原市全年PM10，PM2.5和SO2浓度变化图组见图2～图4。

图2 太原市全年PM10变化曲线图

图3 太原市全年PM 2.5变化曲线图

3)太原市综合指数和二级天数变化分析图组见图5，图6。

2 大气污染现状分析

图4 太原市全年SO2变化曲线图

图5 太原市综合指数变化曲线图

图6 太原市全年二级天数变化曲线图

1)从图1可以看出，太原市2013年主要污染物为 PM10，PM2.5和 SO2，且 PM10和 PM2.5的占比超过 90% ，成为太原市大气污染的主要来源。

2)从图2和图3可以看出，在4月份～9月份，PM10和 PM2.5的月平均浓度值均低于二级标准值，而在1月份～3月份和11月份～12月份的采暖季均高于二级标准值。由此看出，采暖季颗粒物的浓度普遍超标，成为影响全年颗粒物浓度的主要季节。而且，PM10和PM2.5分别在2月份和3月份达到最高。

3)从图4可以看出，SO2浓度在2013年全年月均值中未发现超标，相比较而言，1月份、11月份和12月份SO2浓度值都较高。

4)由图5和图6可以看出，2013年每月综合指数最高出现在10月份，最低出现在8月份，均属于非采暖季。而二级天数最高出现在9月份，最低出现在12月份。由此可以看出，采暖对空气的质量有一定的影响，但不是决定性因素，每年8月份、9月份空气质量受到降雨量和温度影响都达到最佳，有利于空气流通、扩散，有效缓解了空气污染的现象。

3 结果与讨论

3.1 不利的气象条件是导致主要污染物浓度上升的重要原因

1)太原市污染物受东南部山地和西北部山地的阻挡［3］，不断循环积累，无法扩散出去，无疑加剧了大气污染现状。2)多年气象观测资料表明，太原风速较低，影响了大气污染物水平扩散，而且大气层级比较稳定，也不利于垂直扩散。3)据相关资料显示［5］，太原市出现逆温的频率高，逆温多层次的空间结构不利于空气扩散。4)每年，太原市降雨量主要集中在夏季，冬季降雨量少，不利于空气净化。5)受全国大范围雾霾天气的影响，我市有个别天出现了空气质量严重恶化的现象，虽未出现连续污染的天气，但对整体空气质量的影响也不容忽略。

3.2 市区城市建设和道路改造的影响

自去年5月份以来，在太原市区范围内大规模开展城市建设和道路改造工程，对市区空气质量产生了较大的影响。1)建筑施工扬尘污染对我市9个国控环境空气自动监测点影响较大;2)太原市今年27条道路改造和新建，造成道路拥堵现象严重，汽车停滞和低速行驶问题突出，由此产生的NOx，CO和烃类等污染物排放量增加，加剧了空气污染。

3.3 采暖期污染依然严重

采暖期，全市燃煤量增加。虽然太原市正在从单一的分散锅炉房向热电联产的供热系统转变，但在市区内仍有大量的城中村土小采暖锅炉，燃煤污染现象仍比较突出。这从另一方面也加剧了雾霾现象发生的概率，使得 PM10，PM2.5，SO2和 NO2等各项污染物整体浓度快速累积增加，又反过来加剧了采暖期污染。

3.4 区域性污染和输送造成的影响

受京津冀及其周边地区的影响，山西省内主要污染物较去年有大幅度提升，全省11个地市PM10浓度较去年同期均有所上升。因此，周边区域性污染和输送也是造成我市污染物浓度上升的原因之一。

3.5 大气污染物输送的影响

太原市是典型的盆地结构，处于山西省中部，呈现东北—南—西南走向，其中，南北长度大约为100km，东西宽大约为40km，相对高度差约为500 m，太原市地处盆地北面，呈现东、南、西三面环山。其中，南面是河谷平原—北高南低、北窄南宽的喇叭状。受到地形和城市规划的影响，本市大气环流具有明显的区域性，太原市全年风向从四周向盆地中心聚集，污染物不容易扩散，随着时间的推移，污染物越积越多进一步加速了采暖期雾霾的到来。其中，输送方式包括:系统环流的水平输送、地方环流的垂直输送和山风时期的水平输送。

3.6 城市布局的影响

由于工业布局的不合理:1)位于太原市上风向的太钢和二电厂受到地理位置的影响，对太原市城区造成严重污染;2)太原市重污染企业主要集中在旧城区，大气污染严重，超过了大气的自净能力;3)排气筒高度较低，受到地方环流的影响，污染物很难输送、扩散，造成局地污染。

目前太原市污染物排放量已经严重超过了环境容量，但是通过分级提高可以改变污染源高度、消减高浓度地区污染源，对污染源进行合理分布，有效利用环境容量。相关数据表明，采取这种方法可有效增加环境容量，最大可达到2倍。

4 防治对策

大气环境质量的污染具有区域性，单靠一个职能部门是难以完成的，需要我们全社会共同努力，从各个方面加以改进，以创造一个蓝天白云式的美丽城市。

4.1 提高天然气的普及率

作为建设规模化城市的重要组成部分，实现城市煤气化功不可没。实现煤气化是保护环境、节约能源的重要举措。太原市城区天然气普及率较高，但在郊区普及率还较低。应在郊区加快天燃气管道的铺设，争取覆盖到每一村。

4.2 提高集中供热的使用率

作为节约能源的重要途径，集中供热无疑是最主要的。这一效果是双向的，既可以提高热能利用率又能净化煤气，减少低空污染。北京市东郊相关数据表明，受到集中供热的影响，实施集中供热的地区，在采暖期SO2浓度为0.09mg/m3，而没有实施集中供热地区 SO2浓度为0.27mg/m3，是实施集中供热地区的30倍。

4.3 提高型煤利用率

通过多年实践证明，同原煤相比较，将煤炭在节能炉具设备下加工成型煤，不但可以节约能源，还可以大大降低排放废气中污染物的浓度。目前为止，我国以煤炭为主的能源结构不会变。所以，在以后的工业应用中，应大力推行型煤的应用。这其中的能源和环境效益是相当显著的。相关资料表明，与散煤相比，型煤燃烧可减少80%烟尘排放量，减少70%～80%CO排放量，节约20%～30%的煤炭。因此，在天然气不普及的地区应推广型煤的应用。

4.4 加大环保投资力度

作为奠基石，环保投资是环保事业发展的先决条件。虽然近几年随着煤炭价格的上涨，山西经济有了一定的发展，但与此同时，污染物排放量也随之增加，所需要的环保投资也应该有所增加。但是在实际工作中，环保投资这条小河远远赶不上经济建设这条大河的增长速度。只重视生产，不重视环保，只知道索取不知道奉献，使大自然长期处于超负荷运转的态势。因此，在以后的工作中，我们必须加重“环保投资”的砝码，增加投资。

4.5 加强环境保护宣传力度，增强意识形态

在社会文化、科学教育达到一定的高度时，环保问题也随之引起人们的注意。

在一个文化水平、科学技术欠发达的国度里，环境问题很难引起人们的注意，人们还处于一种蒙昧状态，没有人会自觉保护环境。因此，加强环境保护宣传力度，增强意识形态是首当其冲。通过宣传教育，让大家都意识到保护环境的重要性。只有保护环境才能保证自然系统的可持续性，才能保证经济平稳持续发展。因此，加强教育是重中之重。

4.6 城市绿化

空气中的氟化氢、碳氢化合物等气体能被绿色植物吸收，同时绿色植物对灰尘具有吸附、过滤等作用，能够达到净化空气的目的。因此，加大城市绿化率也是治理城市环境的一大法宝。

［1］温丽仙.太原市大气环境污染动态研究［D］.太原:山西大学，2008.

［2］汝伶俊.太原市能源消费现状及改善城市环境空气质量对策分析［J］.太原科技，2003(3):18-19.

［3］王志朝.太原市城市空气污染特征及污染防治对策探析［J］.山西建筑，2002，28(8):155-157.

［4］朱德军.绍兴市大气污染特征及其变化趋势分析［J］.环境污染与防治，1996(4):35-36.

［5］张怀德.太原地区大气污染物输送特征分析［J］.中国环境监测，2000，16(1):42-44.