刘 佳
(扬州市江都区环境监测站 江苏扬州 225200)
近年来,我国大气污染已经成为公众关注的焦点,尤其是全国各地的雾霾天气频繁发生,表明了我国大气污染问题的严重性和区域复合型污染特征[1]。大气环境污染已成为制约社会发展的重要因素,直接影响了人民生活质量的提高和人们的身体健康[2]。因此,改善城市环境空气质量,为城市居民提供宜居环境,研究城市大气污染特征及变化规律,准确掌握污染物的种类及浓度含量,掌握环境空气质量状况,揭示时空变化规律成为当前研究重点和热点问题[3]。
环境空气质量采用二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、臭氧(O3)和一氧化碳(CO)等 6项指标,按照《环境空气质量评价技术规范(试行)》(HJ 663-2013)进行评价,执行《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)中的二级标准。
1.2.1 污染物负荷系数法
式中:P-空气综合污染指数;Pi-i污染物分指数;Ci-i污染物全区或城区各采样点的年日平均浓度,降尘为年月平均值;Sii污染物评价标准;fi-i污染物负荷系数。
表1 污染程度分级标准
1.2.2 空气质量指数(AQI)
①空气质量分指数计算方法
表2 空气质量指数(AQI)分级相关信息
评价项目为二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧、一氧化碳;主要污染物确定:污染物的负荷系数fi由大到小排列,取累计负荷系数大于60%的定为主要污染物。
首要污染物及超标污染物的确定方法:AQI大于 50时,IAQI最大的污染物为首要污染物。若IAQI最大的污染物为两项或两项以上时,并列为首要污染物。
IAQI大于100的污染物为超标污染物。
按《环境空气质量标准》(GB3095-2012)评价,江都城区环境空气达标天数共313天。达标天数比例为85.8%,超标天数比例为14.2%,其中轻度污染占11.5%,中度污染占1.9%,重度污染占0.8%。
若大规模突发事件发生,将导致市场需求震荡剧烈,市场价格也随之波动,假设市场价格与供求的变化而变化,且满足dp=[a(μH-Q)+p0]dx [26],此时分布函数F(x)与密度函数f(x)转变为H(x)和h(x),需求的期望为μH=E(x)=xh(x)dx.期望销量SH(q)=q(1+α)-H(x)dx;零售商的期望订货量NH(q)=SH(q)+H(x)dx;零售商期望余货量为IH(q)=H(x)dx;供应商期望积压数量供应链期望缺货量LH(q)=μH-SH(q).
城区SO2日均值分布范围为0.001~0.040 mg/m3,年平均值为0.013mg/m3,SO2日均值第98百分位数浓度为0.008 mg/m3,两者均达到国家二级标准。
二氧化硫浓度的季度变化为:三季度>四季度>二季度>一季度。
城区NO2日均值分布范围为0.005~0.078mg/m3,年平均值为0.027mg/m3,达到国家二级标准。NO2日均值第98百分位数浓度为0.017 mg/m3,达到国家二级标准。
二氧化氮浓度的季度变化为:一季度=四季度>二季度>三季度。
城区PM10日均值分布范围为0.014~0.315mg/m3,年平均值为0.081mg/m3,超过国家二级标准。PM10日均值第95百分位数浓度为0.048mg/m3,超过国家二级标准。
可吸入颗粒物浓度的季度变化为:四季度>一季度>二季度>三季度。
城区PM2.5日均值分布范围为0.003~0.207mg/m3,年平均值为0.045mg/m3。PM2.5日均值第95百分位数浓度为0.023mg/m3,均超过国家二级标准。
细颗粒物浓度的季度变化为:四季度>一季度>二季度>三季度。
城区O3日最大8小时平均值分布范围为0.008~0.175mg/m3。O3日最大8小时滑动平均值的第90百分位数为0.048mg/m3,达到国家二级标准。
城区CO日均值分布范围为0.293~2.003mg/m3。CO日均值第95百分位数为0.913mg/m3,达到国家二级标准。
CO浓度的季度变化为:一季度>二季度>四季度>三季度。
图1 城区二氧化硫月均浓度变化图
图2 城区二氧化氮月均浓度变化图
图3 城区可吸入颗粒物月均浓度变化图
图4 城区细颗粒物月均浓度变化图
图5 城区O3月均浓度变化图
图6 城区CO月均浓度变化图
采用污染物负荷系数法对江都城区空气污染物进行评价,评价结果见表3。
表3 城区空气污染物负荷系数表
从表3.1-1中污染负荷数fi可以看出:细颗粒物>可吸入颗粒物>降尘>二氧化氮>臭氧>一氧化碳>二氧化硫,说明城区第一污染物是细颗粒物,第二污染物是可吸入颗粒物,第三污染物是降尘,第四污染物是二氧化氮,第五污染物是臭氧,第六污染物是一氧化碳,第七污染物是二氧化硫。2017年度城区细颗粒物(PM2.5),可吸入颗粒物(PM10)及降尘是影响全区环境空气质量的主要因素。
从城区空气污染综合指数看,城区大气污染综合指数为5.00,属中污染。
江都城区空气中的首要污染物为细颗粒物,全年环境空气质量符合二级标准(AQI<100)的天数共313天,达标率(优良率)为85.8%。
表4 2017年江都城区空气质量日报统计表
(1)历史原因。城区周边集中了一批老旧企业,存在粗放式生产,这些企业主要以生物质燃料为动力源,每天仍在排放大量的烟尘、粉尘和其它有害气体。
(2)机动车快速增长。大量的机动车产生的尾气,已成为城市空气质量的主要污染源之一。其外公交车、货运车及其他“冒黑烟”车辆,黄标车、超标排放车辆等都对空气质量产生严重污染。
(3)城市建设量高速增长。众多工地的建设必然带来一定的扬尘污染。
(4)焚烧秸秆。每年夏秋两季,我区境内及周边城市农村集中焚烧秸秆是大气污染的重要污染源之一,对空气质量产生影响较大。
(5)燃放烟花爆竹。集中燃放的烟花爆竹对空气质量产生影响较大,短时间内造成空气质量严重污染,且燃放烟花爆竹后续影响时间长,主要污染物浓度持续高位运行。据估算,历年除夕集中燃放烟花爆竹为可吸入颗粒物年均贡献均在2%以上。
(6)其他污染源造成的空气污染。如油气等挥发性有机物、餐饮油烟、露天有烟烧烤、城乡结合部焚烧垃圾、树叶、建筑废弃物等污染。
江都城区污染负荷系数最大的是细颗粒物,是本区环境空气中的主要污染因子,其次是可吸入颗粒物和降尘,但二氧化氮、臭氧的贡献率不可忽视,分占第四位、第五位,一氧化碳和二氧化硫的贡献率最低。第一季度环境空气污染最重。表明江都城区空气污染类型由以往的煤烟型污染逐步向复合型污染过渡。