济宁市金乡生态环境监控中心 张艳兰
金乡县2020—2021年各项指标如下
1.金乡县整体空气质量相对较差,综合指数在济宁市排名处于中下游水平,其中8月—11月排名均在倒数5位以内。同时期颗粒物浓度和O3浓度升高是造成空气质量变差的主要原因(详细数据见表1)。
表1 金乡县不同季度各参数贡献情况
2.金乡县综合指数及其变化率、PM2.5浓度及其变化率、PM10浓度等数据整体偏高,除个别月份外,排名均在10名开外;同时,PM2.5/PM10比值<0.6,一定程度上说明金乡县县域精细化管控能力较薄弱,需加强管控力度(详细数据见表1)。
3.金乡县的颗粒物、NO2和O3对综合指数的贡献相对较高且呈现季度性规律变化,需加强相应时段的污染源排查及管控工作。
颗粒物(PM2.5及PM10)全年都是最大的贡献因子,其中第一、四季度贡献率约60%-70%,第二、三季度贡献率在50%左右;第一、四季度另一重要贡献因子为NO2,贡献率在12%-18%;对第二、三季度贡献第二大的为O3,贡献率在25%左右,相比第一、四季度增加17.22%,位列六参数占比中第一名。
对比金乡县两点位,金乡污水厂点位除CO和O3外剩余参数均高于教育学院;金乡污水厂PM10贡献比高于金乡教育学院0.12%,PM2.5高出0.77%,NO2高出1.39%,SO2高出0.79%;金乡教育学院O3贡献比高出金乡污水厂2.75%,CO高出0.34%。需要加强对金乡污水厂点位周边扬尘类、机动车尾气类、涉SO2废气排放污染源的排查监控力度;重点关注金乡教育学院周边涉VOCs污染源的监管。
2020年1月至2021年3月的15个月中,金乡污水厂有12个月PM10浓度高于金乡教育学院;13个月PM2.5浓度高于金乡教育学院,且秋冬季两站点浓度差异更明显,峰值点位均在金乡污水厂(PM10峰值 190μg/m3,PM2.5峰值 119μg/m3)。
由表1可知,金乡县O3浓度市排名相对最差主要集中在8月、10月和12月;对比金乡县两点位发现,两点位均在4月—9月出现超出国家二级标准限值的现象,其中峰值月份出现在5月,峰值点位为金乡教育学院,峰值浓度为247μg/m3。
以2020年秋冬季期间污染物数据为例,简要分析金乡县两站点的主要污染物PM2.5、PM10、O3的污染特征。
(1)秋冬季期间金乡县经历了5次重污染预警,在此期间相对湿度达到70%左右,风速在1级左右,此时以本地污染为主,污染物浓度与湿度变化规律呈正相关,说明重污染期间本地一次污染物受湿度影响二次转化速率加快,本地污染源对金乡县的影响较大。
(2)两站点中金乡污水厂点位的颗粒物污染更为严重,结合初步调研分析发现,金乡污水厂点位周边除餐饮类污染源外,2020—2021年附近有部分建筑工地和“莱河十里风光带”正在施工,并且还临近开元大道、山阳路、青年路、文峰路等路段,机动车较多,污水厂站点周边3公里范围内加油站也多于教育学院。
(3)分析两站点的PM10和PM2.5小时浓度和风向数据发现,在不同风向下,污水厂站点PM2.5较高浓度(>100μg/m3)发生频率均大于教育学院站点,两站点PM2.5较高浓度频率主要发生在东风和东南风方向,出现频率分别为13.67%和9.48%。(详见表2及图1)。
表2 金乡县两站点PM2.5较高浓度随风向变化频率图(单位:%)
图1 2020年10月-2021年2月金乡县两站点PM2.5浓度随风向变化图
除西风、西北风外,其他风速下,污水厂站点PM10较高浓度(>200μg/m3)发生频率均大于教育学院站点,两站点PM10主要较高浓度频率主要发生在北风和东风方向,频率分别为11.22%和8.36%。
(4)分析两站点不同风速范围下PM2.5和PM10浓度的变化频次发现,当风速较小时,污水厂站点颗粒物较高浓度发生频次明显比教育学院站点多,其中PM2.5多220次,PM10多103次,此时污染物的水平扩散能力较弱,说明污水厂站点受周边污染源排放的影响较大,污染物容易累积。
(5)对比两点位颗粒物浓度差值时段发现,金乡污水厂和教育学院的PM2.5浓度较高时段对应的高频相对湿度范围均为55%~70%和70%~85%,其中污水厂的高浓度时段频率分别为26.41%、32.55%;教育学院的高浓度时段频率分别为27.73%、31.21%。说明相对湿度较大对颗粒物污染贡献有一定影响(详细数据见表2)。
(6)结合污染玫瑰分布图发现(图1),污染过程期间污染物高值区域集中在南部和东南部,即王丕街道办、司马镇、鸡黍镇、化雨镇,四个点位周边的颗粒物排名在14个街道中排名最差。需要重点关注金乡污水厂点位周边、街道点位周边的施工工地、道路、裸地等扬尘污染源、餐饮污染源、涉SO2废气排放源、移动源的排查监管力度,降低在高湿静稳天气下气态污染物间的二次转化速率。
结合两点位周边企业分布情况、街道点位数据变化及气象数据发现,金乡教育学院O3污染相对严重。
结合风向数据和两站点的O3小时浓度数据,两站点的超标浓度(>200μg/m3)主要发生在东南风和南风方向,频率分别为0.11%、0.19%。
分析两站点不同风速范围下不同O3浓度的变化频次发现,风速较小时,教育学院站点O3较高浓度(>100μg/m3)发生频次高于污水厂站点,说明教育学院站点周边影响O3浓度的污染源较多。
结合街道点位数据发现县域东南方向的兴隆镇、王丕街道办、司马镇、鸡黍镇、化雨镇和霄云镇6个街道点位的O3浓度在14个街道中排名相对较差,对金乡教育学院影响较大,其次发现金乡教育学院站点东南方向,王丕街道附近电动车制造、高密度板材制造等企业分布密集,涉及施胶、涂装等涉VOCs生产工艺,产生的VOCs废气对点位的影响较为严重。建议加强对该点位附近涉VOCs废气排放企业的监管排查力度,在源头上降低区域污染。
金乡县的颗粒物、NO2和O3对综合指数的贡献相对较高且呈现季度性规律变化,金乡县第一、第四季度污染类型为偏二次型和机动车型;第二、第三季度污染类型为偏煤炭型和涉VOCs企业型;两点位对比,金乡污水厂点位颗粒物浓度整体高于金乡教育学院,金乡教育学院的O3浓度整体高于金乡污水厂。其中在秋冬季两站点污染物浓度差异明显。
金乡县短期工作重心应倾向于对本区域颗粒物的管控,尤其是位于主导风向上的区域环境整治,同时需加强城区精细化管控力度;长期工作方面还应加大对涉VOCs废气排放企业和高排放车辆、非道路移动机械的管控力度,实现O3前体物的协同减排;建设网格化监测预警系统,通过在城区内布设网格化监测点位,做到对本区域内环境空气数据的实时监控、整体分析。将建城区划分为若干网格,在每个网格设置一个网格化设备。可利用网格点位数据实时监控本地空气质量整体状况;分析局部地区的空气质量变化趋势,对污染来源进行定位和追踪。
综上所述,2020—2021年初,金乡县环境空气质量现状不容乐观,就污染物浓度现状分析,还有很大提升空间,下一步,金乡县需对空气站点数据实时关注,积极分析污染原因,采取有针对性的措施,才能彻底改善环境空气质量状况。