伊宁市空气质量特征分析及对策研究

尚毅林 迟洪蕾

（1. 南京市生态环境保护科学研究院，江苏南京 210013；2. 伊宁市生态环境局，新疆伊宁 835000）

1 引言

伊宁市作为新疆伊犁哈萨克自治州首府和州直区域环境空气质量国家考核城市，对“大美伊犁”建设负有重大责任，其环境空气质量关乎着广大少数民族同胞的福祉。2018 年，《自治区打赢蓝天保卫战三年行动计划（2018—2020 年）》（新政发〔2018〕66号）要求到2020 年空气质量优良天数比例要提高到85.4%。然而，随着伊宁市空气质量优良率不断下降，PM2.5污染天数逐年上升［1］，PM2.5污染日趋凸显，空气质量呈现恶化态势，距离“十三五”末达到85.4%的目标差距较大。对伊宁市空气质量现状进行分析，找出污染物变化特征，提出针对性管控举措刻不容缓。

2 环境空气质量现状分析

依据伊宁市环境监测站已有的大气环境质量数据可知，2015—2018 年，伊宁市建成区环境空气质量指数（AQI）范围为23～309，2015 年空气质量优良天数306 d，2016 年306 d，2017 年281 d，2018年279 d，整体呈逐年下降趋势。2015—2018 年伊宁市空气质量达标率分别是84.3%，83.6%，77.2%，76.6%，2017 年下降幅度较大。

近几年来，伊宁市AQI 年均值基本呈现逐年上升趋势，2017 年较2016 年增幅较大，达到14.47%。中度、重度污染天数逐年增多，尤其重度污染天数自2016 年后呈现逐年翻倍态势，2016 年5 d、2017 年12 d、2018 年20 d，年增长率接近100%。PM2.5为首要污染物天数逐年增多，CO 为首要污染物天数逐年下降。O3为首要污染物天数在增加，但超标天数较少。

颗粒物污染问题不断加剧，PM2.5超标问题日益凸显。从首要污染物天数来看，PM2.5快速上升，PM10，CO 快速下降。2018 年CO 已不再作为首要污染物，伊宁市空气首要污染物已经从2015 年以PM10为主变成2016—2018 年以PM2.5为主。从超标天数来看，PM2.5快速上升，PM10也基本呈现逐年上升态势。见表1。

3 空气污染物变化特征分析

利用伊宁市环保局、新政府片区、第二水厂3 个城 市 自 动 监 测 站 点2018 年 的SO2，NO2，O3，CO，PM2.5，PM10小时浓度数据，进行统计、计算、分析，研究各污染物日变化特征。

3.1 SO2 浓度日变化呈现“双峰型”

2018 年伊宁市SO2浓度呈现“双峰型”的日变化特征，见图1。6：00 前后SO2浓度开始升高，12：00—13：00 达到峰值，之后逐步下降。伊宁市SO2主要为高空排放，夜间大气层结较稳定，污染主要在高空扩散，白天温度升高，混合层升高，污染物开始向下混合，6：00 左右污染物浓度开始升高，12：00—13：00达到峰值。随后，由于扩散条件进一步变好，SO2浓度开始下降。同时白天太阳辐射较强，湿度较大，SO2转化为硫酸盐活动进一步增强，也导致环境中的SO2浓度下降。17：00 前后浓度又开始上升，0：00 达到峰值。伊宁市每年10 月至次年2 月是采暖季，农村散煤用量大，并存在间歇加煤的特点。采暖季下午开始室外温度逐步降低，投煤量增加，凌晨以后休息，夜间投煤量减少，所以SO2浓度呈现先升后降的趋势。

图1 2018 年伊宁市SO2 浓度日变化特征

3.2 NO2 浓度日变化呈现“双峰型”

2018 年伊宁市NO2浓度呈现“双峰型”的日变化特征，见图2。峰值一般分别出现在9：00—10：00和23：00—24：00，16：00—17：00 浓度最低。机动车排放的氮氧化物主要为NO2［2］，NO2浓度受NO 和O3浓度影响，晚上峰值浓度高于早晨，可能是夜间柴油车较多的缘故，加之夜间NO2光解反应停滞，同时NO 与O3反应生成NO2，造成NO2夜间高值［3］。NO2是机动车排放的标志性产物，其日变化特征主要受机动车早晚高峰排放影响。

图2 2018 年伊宁市NO2 浓度日变化特征

3.3 O3 浓度日变化呈现“单峰型”

2018 年伊宁市城区O3浓度呈现“单峰型”的日变化特征，见图3。峰值出现在16：00—17：00。9：00前后O3浓度开始升高，17：00 前后达到峰值，之后逐步下降，晚上保持较低水平。O3为二次污染物，其生成主要受光照与温度影响［4］，一般来说，午后温度较高，太阳辐射强烈，有利于发生光化学反应，从而O3生成加快，达到峰值。而夜间由于没有阳光及温度较低，不利于光化学反应，O3浓度较低。

图3 2018 年伊宁市O3 浓度日变化特征

3.4 CO 浓度日变化呈现早晚“双峰型”

2018 年伊宁市城区CO 浓度呈现“双峰型”的日变化特征，见图4。峰值一般分别出现在10：00—11：00和0：00—4：00，早晨峰值浓度高于晚上，17：00—18：00 浓度最低。CO 主要为工业排放及机动车排放［5］，早晨浓度高主要是由于早晨混合层太高，CO向下混合，同时受机动车早高峰流量影响，达到峰值。随后由于扩散条件变化，污染物浓度下降，到夜间浓度又随着机动车晚高峰流量到来而升高，夜间混合层高度较低，工业排放影响地面浓度作用下降，故夜间峰值相比白天峰值低。

图4 2018 年伊宁市CO 浓度日变化特征

3.5 颗粒物浓度日变化呈现早晚“双峰型”

2018 年伊宁市颗粒物浓度呈现“双峰型”的日变化特征，见图5。峰值一般分别出现在11：00—12：00和0：00—1：00，PM10晚上峰值浓度高于上午峰值，PM2.5晚上峰值与上午峰值基本持平，17：00—18：00颗粒物浓度最低。颗粒物浓度日变化特征主要受机动车早晚高峰排放影响［6］，此外，由于采暖季农村平房大量使用散煤，尤其夜晚小煤炉投煤量增大，煤不完全燃烧产生的炭粒或燃烧过程中产生的飞灰导致PM10浓度升高。

图5 2018 年伊宁市颗粒物浓度日变化特征

4 对策建议

伊宁市属于典型的冬季煤烟型污染城市，空气质量主要受秋冬季PM2.5制约，冬季PM2.5污染特征显著，且重污染天气易发。冬季多雪地面逆温频率的增加使污染物在近地层不断积累，导致一次排放和二次转化成的PM2.5在近地面大气中逐渐累积，达到高浓度水平。PM2.5全年小时浓度比较高，除18：00—19：00 以外，都高于二级标准限值。针对PM2.5污染突出问题，提出以下对策建议：

（1）持续推进集中供热。加大纯凝机组和热电联产机组技术改造力度，充分释放和提高供热能力。加快供热管网建设，加大城市建成区集中供热管网覆盖面，基本实现城市建成区范围内供暖管网全覆盖，淘汰管网覆盖范围内的燃煤锅炉和散煤。不具备热电联产集中供热条件的地区，现有多台燃煤小锅炉可按照等容量替代原则建设为大容量燃煤锅炉。

（2）实施限行淘汰机动车。实行高污染车辆区域限行措施，持续推进“黄标车”淘汰，推动国三及以下排放标准营运柴油货车提前淘汰更新。推广使用达到国六排放标准的燃气车辆。

（3）开展大气污染物排放清单与来源解析研究。大气污染物排放清单与来源解析是研究城市环境空气质量变化成因和开展污染排放控制管理的基础工作，也是制定环境空气质量达标规划和重污染天气应急预案的重要基础和依据。目前只能对伊宁市近几年空气质量下降原因进行定性分析，尚不能准确得出污染物来源占比和具体组分，只有实现这两个定量化，才能精准施策，为空气质量有效改善提供决策依据。