长三角区域典型城市大气污染特征及防治建议

纪昳

摘要：长三角区域是工业集聚程度高、大气环境污染形势较为严峻的区域。本文以长三角区域的典型城市南京市作为分析对象，研究其大气污染特征，分析主要污染物的组成和来源，从而深入了解长三角地区大气污染问题的影响因素，并有针对性地提出有效的防治建议。

关键词：城市;大气污染;防治;建议

中图分类号：X511 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）04-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.04.021

Abstract：The Yangtze River Delta is a region with high industrial concentration and severe air pollution. In this article， Nanjing， a typical city of the Yangtze River Delta， is taken as the analysis object to study its air pollution characteristics，analyze the composition and source of the main pollutants， so as to further understand the influencing factors of air pollution in the Yangtze River Delta， and put forward effective prevention and control suggestions.

Key words：Urban areas;Air pollution;Prevention;Suggestions

长三角地区是我国最大的城市群，随着工业化、城市化和长三角一体化的不断深入推进，长三角地区已成为我国人口密集、能源消耗和污染排放强度高、区域性复合型大气污染较为突出的地区之一[1]，而大气环境质量下降正逐步成为制约区域经济发展的瓶颈，并严重影响人们的健康和生活。自2013 年 9 月国务院发布《大气污染防治行动计划》以来，长三角地区两省一市将大气污染防治列入重点民生工程，加快了大气污染治理的法规建设，通过科技支撑和管理创新等系列措施促使区域空气质量整体持续改善[2]。南京是江苏省会、副省级市、长三角区域核心城市，地处中国东部、长江下游、濒江近海，工业集聚程度高，且其大气污染防治工作起步较早，环境质量总体改善趋势显著，目前主要大气污染物为 PM2.5 和 O3。本文将以长三角区域的典型城市南京市作為分析对象，研究其大气污染特征，分析主要污染物的组成和来源，从而深入了解长三角地区大气污染问题的影响因素，并有针对性地提出有效的防治建议。

1 南京市主要环境空气状况

依据《2018 年南京市环境状况公报》[3]中提供的监测指标数据，2018年南京市建成区环境空气质量达到二级标准的天数为 251 天，同比减少13 天，达标率为 68.8%，同比下降 3.5 个百分点。各项污染物指标监测结果：PM2.5 年均值为43μg/m3，超标 0.23 倍，上升 7.5%;PM10 年均值为 75μg/m3，超标0.07 倍，同比下降 1.3%;NO2年均值为 44μg/m3，超标 0.10 倍，同比下降 6.4%;SO2 年均值为 10μg/m?，达标，同比下降 37.5%;CO日均浓度第 95 百分位数为 1.4 mg/m3，达标，较上年下降6.7%;O3日最大 8 小时值超标天数为 60 天，超标率为 16.4%，同比增加 0.5 个百分点。全市降尘均值为 4.19 吨/平方公里·月，同比下降 5.4%。全市酸雨频率为 15.3%，同比下降 5.9%;降水 pH 均值 5.69，酸性弱于上年（5.26）。

2 大气污染突出问题

2.1 客观因素

地势因素：南京在地理位置上“先天不足”，三面环山、一面临水的簸箕状地形，不利于大气污染物扩散，在不利气象条件下，污染容易滞留堆积形成污染天气。此外，南京市地处江苏最西部，秋冬季明显受北方污染输送影响，导致PM2.5大范围、长时间超标;春夏季易受东部地区上海及苏锡常等地臭氧及前体物污染输送影响，易出现连续臭氧污染天。

气象因素：南京市城市规模较大，而大气环境容量不足，易受气象条件变化的影响，季节性污染特征明显。冬春季节，在遭遇冷空气不活跃气象条件时，容易导致PM2.5的生成和积累，可能出现持续时间较长、范围较大、影响程度较重的污染过程。而夏季持续异常干燥，高温天气利于光化学反应生成臭氧，使臭氧超标天多发，严重影响空气质量达标水平。

2.2 主观因素

PM2.5 ：燃煤、工业生产、机动车尾气和扬尘是城市PM2.5的主要来源。目前，南京市能源结构以煤炭为主，燃煤总量居高。煤炭燃烧不仅会产生一次颗粒物直接排放，且产生的SO2、NOx等气态污染物也是二次转化生成PM2.5的重要前体物。其次，南京产业结构的重化工特性明显，高耗能、高排放的重工业如石化、钢铁、火电和水泥在第二产业中的占比高，SO2和NOx排放量大，结构性污染成为影响PM2.5改善的突出问题。再者，移动源污染日趋严重。机动车保有量不断增加造成尾气污染物排放总量居高，对PM2.5的贡献率明显。此外，公路运输中的高污染柴油车占比高，成为移动源污染的重要来源。移动源排放不加以控制，则未来对PM2.5贡献将会持续增大。另外，由于南京市建设工地量多、面广，不仅扬尘污染贡献难以降低，且非道路移动机械污染物排放影响越发凸显[4]。有些区域，尤其是工地集中的地区和城乡接合部，扬尘污染仍然严重[5]，成为颗粒物污染的重要来源。工地面广量大，导致渣土运输量居高，局部地区道路扬尘污染问题突出，施工项目中大量使用的非道路移动机械的污染物排放也是影响PM2.5的重要来源。

O3 ：当前，O3已超越PM2.5成为影响空气优良率提升的首要污染物。控制O3，必须控制其产生的前体物VOCs和NOx，其中VOCs排放控制是主要方向。石化及化工企业生产过程中排放的VOCs总量较大，同时，溶剂使用及移动源排放VOCs也存在面广、量大的特点，因此，本地源VOCs排放对O3污染贡献明显。O3高值区通常出现在前体物排放的下风向地区[6]，且O3也具有区域性传输影响的特征，因此O3超标频次及强度明显升高。此外，自然源VOCs排放影响也是客观因素之一，尤其是夏季植物排放的VOCs对O3生成贡献也很显著。

NO2 ：NO2對PM2.5和O3污染形成均有贡献，来源主要是来自NOx的化学转化，同时，NO2还是O3生成的主要前体物。因此，降低大气中NO2浓度是实现PM2.5和O3双控的重要途径之一。而长期的监测结果显示，相比SO2浓度显著降低，NOx浓度降幅不明显，且长期处于未达标状态。

3 治理措施及建议

结合南京市及长三角区域的其他主要城市的大气污染特征，本文重点针对PM2.5和O3这两个方面的污染治理措施提出建议。

3.1 PM2.5

燃煤、工业生产、机动车尾气和扬尘是PM2.5控制的主要方面。而根据PM2.5构成及污染形成机制角度分析来看，PM2.5主要来自一次排放和二次转化生成。其中，二次转化生成的组分占比较大，以硫酸盐、硝酸盐和铵盐构成的无机盐类（ SNA） 与有机物（ OM） 以及粉尘为主要成分，由工业生产排放的SO2、NOx和NH3经过化学反应转化而成[7]。因此，在持续开展PM2.5一次排放来源控制的基础上，需通过大力度控制前体物排放进一步降低PM2.5中二次组分浓度。

针对SO2排放控制。电力、钢铁、水泥等行业是最主要的SO2排放源。除继续推进燃煤电厂超低排放改造，应优先考虑钢铁、水泥行业脱硫的提标升级。同时，还应进一步优化能源结构，减少煤炭燃烧，提高天然气等清洁能源的比例。

针对NOx排放控制。NOx主要来源为电力、钢铁以及交通。以煤气为主要燃料的电厂，应实施低氮燃烧技术改造，尽快完成所有烧结机脱硝改造;水泥行业脱硝设备脱硝效率不高，应进一步提高脱硝效率。移动源方面，以规范移动源油品使用和排气行为，持续削减机动车污染物排放总量为目标，通过扩大限行范围，加强对重型柴油车监管，建立非道路移动机械管理机制等措施，进一步强化车船污染控制能力。

针对NH3排放控制。NH3是大气中唯一的碱性气体，SO2、NOx在大气中先氧化成气态硫酸、硝酸，再与过量的NH3中和，生成硝酸铵、硫酸铵等二次颗粒物。因此，近年来NH3的排放控制已成为关注的热点、焦点。NH3的主要排放源为农业源中的畜禽养殖，但这几年对农业源NH3排放控制关注较少，且NH3其他方面仍存在很大未知。因此，建议后续加强对NH3的来源调查和污染排放控制。

针对VOCs排放控制。VOCs物种繁多，不仅对臭氧污染影响显著，也是生成二次有机气溶胶（SOA）的重要前体物。VOCs排放控制较为复杂，但相关研究已表明VOCs中的芳香烃类组分对SOA的生成贡献最大，且超过90%。同时，芳香烃类组分也对臭氧生成贡献较大。因此，从VOCs物种有限控制选择上，应重点强化对产生芳香烃类物种（苯、甲苯、二甲苯、乙苯等）污染源实施排放控制。

此外，PM2.5一次排放来源控制也至关重要。道路扬尘、钢铁、电厂、施工扬尘和水泥等是PM2.5一次排放主要来源。其中，对于扬尘治理，主要可以通过推进建筑工地在线监测，规范渣土车运行，提高道路保洁水平，落实裸土覆盖等措施，进一步强化扬尘管控。

3.2 O3

臭氧（O3）由于是二次污染，其控制关键在于对前体物VOCs和NOx的协同控制，且三者之间存在非线性关系，使得控制难度更大。我国臭氧污染趋势仍处于起步和缓慢加重的态势，并且大部分地区在PM2.5污染尚未完全解决的情况下，又同时出现O3污染问题，更加加剧了我国大气污染防治的复杂性和艰巨性。根据国外先进经验，通常对于城市区域臭氧控制，在短期内通过强化VOCs排放控制，可相对快速地降低O3浓度。而对于VOCs排放控制，目前多以VOCs总量减排为目标，但VOCs种类繁多，且不同组分对臭氧生成的敏感性和贡献也存在很大差异，如烷烃类物质虽质量浓度不高，但对臭氧生成贡献较大。因此，建议在实施VOCs总量减排的同时，可针对关键物种来源采取优先重点控制措施，以达到臭氧污染治理的最大效益。此外，在开展VOCs排放控制的同时，还需对NOx排放进行协同控制，但两者控制比例关系需谨慎施策，否则会出现适得其反。这在不同城市及不同区域表现的情况和结果也可能存在差异，因此，要因地适宜采取措施，通过科学规范的监测、全面深入的基础研究及措施成效评估等各种手段科学指导臭氧控制。

4 结语

长三角区域城市间大气污染问题上具有明显的相似性与相关性，通过对典型城市南京的大气污染特征的深入分析，有助于了解整个长三角区域大气污染的影响因素。在此基础上，需从长三角区域一体化的角度加以整体规划，深化区域联防联控，进一步提升污染治理设施运行水平和效率，强化科学监测和评估，利用精细化源清单有效削减污染物排放量，切实提高整个长三角区域的大气环境质量。

参考文献

[1]程真，陈长虹，黄成，等.长三角区域城市间一次污染跨界影响[J].环境科学学报，2011，31（4）：686-694.

[2]程真，陈长虹，黄成，等.长三角雾霾污染的时空演变及影响因素——兼论多方主体利益诉求下地方政府雾，霾治理行为选择[J].治理研究，2020，191（1）：82-92.

[3]南京市生态环境局.2018年南京市环境状况公报[EB/OL].http：//hbj.nanjing.gov.cn/njshjbhj/201906/t20190605_1559172.html，2019-06-05.

[4]黄辉军，刘红年，蒋维楣，等.南京市主城区大气颗粒物来源探讨[J].气象科学，2007，27（2）：162-168.

[5]佟小宁，乔月珍，姚双双，等.南京市建筑扬尘排放清单研究[J].环境监测管理与技术，2014，26（3）：21-24，67.

[6]段玉森，张懿华，王东方，等.我国部分城市臭氧污染时空分布特征分析[J].环境监测管理与技术，2011，23（增刊）：34-39.

[7]曹军骥.中国大气PM2.5污染的主要成因与控制对策[J].科技导报，2016，34（20）：74-80.

收稿日期：2020-02-10

作者简介：纪昳（1988-），女，汉族，在职硕士，工程师，研究方向为环境监测。