永泰县城区空气中主要污染物类别及其影响因素分析

永泰县环境保护监测站　邱黎清



永泰县城区空气中主要污染物类别及其影响因素分析

永泰县环境保护监测站邱黎清

经监测，永泰县城区大气污染物主要为PMl0、PM2.5、O3，影响O3的因素主要有汽车尾气排放、日照，PMl0、PM2.5浓度大小除与车流量、烟花爆竹燃放相关外，还与降水、风速等气象因素密切关联。针对这些影响因素，该文提出了相应的防治措施。

空气自动站 PMl0PM2.5O3

近几年，随着我国经济的快速发展，环境空气污染问题日益凸显。空气污染对人体健康具有消极影响，特别是与呼吸系统、心血管系统疾病关系密切［1］，还对建筑物和户外仪器设备，如输变电设备等具有腐蚀作用［2］，同时也在一定程度上抑制植物的生长［3］。为实时掌握永泰县空气质量状况，了解城区潜在污染物类别，永泰县环境监测站在城区设置了空气自动站，本文主要探讨城区主要污染物类别及其影响因素，以期更有针对性地提出防治措施。

1　监测点位及监测仪器

永泰县空气自动站位于永泰县樟城镇上马路海峡银行楼顶（118°55′59.37″，25°52′0.64″），采样高度距离地面23米，

监测仪器采用安微蓝盾光电子股份有限公司生产的空气质量连续自动监测系统。监测项目包括SO2、NO2、CO、O3、PM10

和 PM2.5及气象参数等。本文中所用的分析数据已经剔除仪器故障、断电等特殊情况造成的异常数据。

2　永泰县空气质量状况

永泰县是福州市首个获得国家级生态县称号的县城，空气质量长期保持在优良水平。根据上马路空气自动站的监测数据，2014年永泰县城区空气质量指数（AQI）均值为52，全年空气质量达标率 98.0%，其中空气质量一级达标率为54.6%；2015年，AQI均值为46，全年空气质量达标率98.1%，其中空气质量一级达标率为70.0%。可以看出，2015年永泰城区空气质量较2014年有明显提升。2014年、2015年的首要污染物种类没有发生变化，均为 PMl0、PM2.5、O3、NO2，但各污染因子成为首要污染物的天数发生了明显改变。2015年，NO2成为首要污染物天数的百分比由2014年的11.2%降为5.3%， 颗粒物（PM10、PM2.5）由87.6%降为79.9%，O3则由1.2%上升为14.9%。由此可见，2015年永泰县上马路测点NO2浓度明显降低，PM10、PM2.5仍是影响空气质量的主要因子，O3对空气污染的影响力显著增大。据此，本文主要就影响O3、PM2.5及PM10的因素进行分析，以便有针对性地采取措施改善城区空气质量。

2.1臭氧浓度影响因素分析

根据上马路空气自动站的监测结果，2015年永泰县城区首次出现O3超标现象，且其成为首要污染物的天数为17天。O3的危害性并不弱于颗粒物，且其治理难度比颗粒物更大［4］。目前全国已有多地出现O3逐渐取代PM2.5成为首要污染物的现象，在这样的背景环境下，有必要对永泰县城区O3的来源及其影响因素进行详细分析。

O3来源主要与VOCS、NOX浓度及日照强度有关［5］。VOCS与 NOX在光照条件下，经过一系列复杂的光化学反应产生O3。依据江苏省环保厅的研究成果，VOCS主要来源于汽车尾气排放与工业污染，城市中的氮氧化物则主要来自人为活动过程中工业锅炉废气排放、汽车尾气排放等。上马路是永泰县城关交通繁华地段，周边没有任何工厂，大多为服装专卖店、银行等，该测点附近的VOCS与NOX主要来自机动车尾气排放。

根据福州政府网福州各县（市）气候影响评价内容，对永泰两年的月日照时数及O3浓度月均值进行统计，结果见图1、图2。由图可知，两年的月日照时数在1月、3月、5月、11月相差不大，但 O3浓度均出现较大差异，可知这段期间影响O3浓度的主要因素是车流量。2月份的O3浓度基本相同，环比均有下降，主要是因为春节前后为车流量高峰期。因2014年的春节时间为1月31日，2015年春节时间为2月 19日，两个年度的车流量高峰期有所交错，同时两年度2月份的日照时数环比均明显减少，车流量与日照共同作用，故1月～3月臭氧浓度呈现出图中的变化趋势。2015年6月的日照时数同比增长20.6%，可知6月份日照时数对O3浓度贡献较大。2014年4月的日照时数明显低于2015年，但O3浓度与2015年同期相差无几；2014年7月、8月、9月、10月、12月日照时数明显高于2015年，但两年度7月、8月的O3浓度无明显差别，9月、10月、12月甚至出现O3浓度与日照时数成反比的现象，可知这段期间，影响O3浓度的主要因素是车流量。

图1　2014年及2015年月日照时数

图2　2014年及2015年O3浓度月均值

2.2PM2.5与PM10浓度影响因素分析

由图3、图4可以看出，2014年、2015年的 PM2.5与PM10的变化趋势基本一致，2015年PM2.5和PM10浓度较2014年总体均有所下降，但当年颗粒物为首要污染物的天数与其他污染物相比依然居多，2014年为148天，2015年为91天。

图3　2014年及2015年PM2.5月均值

图4　2014年及2015年PM10月均值

颗粒物主要来自燃料燃烧、工业排放、汽车尾气排放、施工扬尘等，分一次颗粒物和二次颗粒物。由永泰县上马路的周边环境可知，其主要来源为汽车尾气排放及渣土车产生的扬尘。春节期间还应考虑烟花爆竹燃放的影响，尤其是除夕当天会大量燃放烟花爆竹，在短期内可使空气严重污染，首要污染物主要为颗粒物（PM2.5、PM10）［6］。此外，春节前后车流量的明显增加，也是PM2.5与PM10浓度显著上升的原因。

除人为因素外，气象条件是影响颗粒物浓度的关键性因素。其中大气降水对PM2.5与 PM10有较好的清除效果［7］。通过福建气象网站查询可知，2015年降水量的增多对颗粒物浓度产生了一定的消减作用。2014年永泰总降水量为1334mm，2015年永泰总降水量为1657mm。除降水外，季节对颗粒物污染也有一定影响。上马路颗粒物浓度分布呈明显的季节特性。永泰冬季气温低，大气环境相对稳定，容易形成逆温层，空气中颗粒物不易扩散，使得空气质量变差。而夏天气温高，空气对流通畅，不易形成逆温层，对降低颗粒物浓度具有积极作用［8］。空气的污染程度与风速成反比［9］，风速越大，空气中的污染物越不易聚集。永泰樟城镇四面环山，上马路附近风速月均值处于1.0～1.6m/s之间，风速长期小而稳定，不利于污染物的扩散 ，甚至可能在短时间内提升污染物的浓度水平。

3　结论

（1）在2014年、2015年的2月和6月，永泰县上马路O3浓度主要受日照时数与车流量共同作用，其他月份则主要受车流量影响。

（2）一年中，颗粒物浓度大部分时间受车流量、渣土车扬尘、气象因素的共同影响。此外，春节期间集中燃放烟花爆竹，可短时间内增加大气中颗粒物浓度，在大气扩散条件不利（气温低、风速低等）、降水量较少的冬季，颗粒物会不断累积并长期悬浮在空气中，极易导致颗粒物超标。

4　空气污染防治建议

随着永泰县经济的不断发展，永泰城关车流量较往年明显增加，一定程度上加大了VOCS和NOX的排放量。为降低O3对大气环境的威胁，永泰县应着手发展公共交通，提倡绿色出行；加快落实黄标车淘汰制度，对在规定时间内办理报废的黄标车给予一定的经济补贴；大力推广新能源汽车，如电动汽车、CNG双燃料汽车等，使汽车尾气排放得到一定程度的控制，从源头上减少臭氧形成的两大因素。

降低颗粒物对大气环境的影响，除减少汽车尾气排放外，同时应采取以下措施：一是加强工程施工管理，严格落实环保降尘措施，如在工地设置冲洗台对工程车辆进行冲洗、渣土车密闭运输等。针对扬尘较多的工程，施工现场可提高洒水频次或者引进雾炮机等环保设施来实现降尘的目的。二是提高道路机械清扫及洒水频率。三是要做好环保宣传工作，引导居民在春节期间减少燃放烟花爆竹。四是做好城区绿化工作，充分发挥绿色植物的净化能力，进一步改善永泰的大气环境。

［1］ 梁晓珍. 全球大气污染对人体心血管与呼吸系统的影响［J］.陕西医学杂志，2015，44（7）:923-924.

［2］ 姜梅，张鹏，等. 大气污染对输变电设备的影响及防治对策［J］.电力科技与环保，2014，30（4）:1-4.

［3］ 杨成，肖树林，等.大气污染对凯里植被的危害调查［J］.安徽农业科学，2012，40（19）:10261-10263.

［4］ 古丽娜尔·玉素甫，孙慧. 看不见的臭氧污染［J］.生态经济，2015，31 （10）:6-9.

［5］ 黄伟，余家燕，等. 重庆市城区臭氧监测状况及现状简析［J］.三峡环境与生态，2010，3 （2）:8-10.

［6］ 张俊，吉祝美. 春节期间盐城市区环境空气质量状况分析与评价［J］.污染防治技术，2015，28 （4）:29-31.

［7］ 倪玉红，梅继策，等. 盱眙县空气污染特征及其气象条件分析［J］.大气科学学报，2015，38 （4）:573-576.

［8］ 苏志华，王建华. 贵阳市大气颗粒物的污染特征及其影响因素分析［J］.中山大学学报，2015，54 （5）:77-84.

［9］ 冯曙艳，蒋婷梅，等. 南京市东郊大气颗粒物污染特征［J］.中国粉体技术，2015，21 （4）:30-35.