深圳市近年來PM2.5污染控制效果分析*

任宇超 鄒北冰 朱 喬 戴 靜 張 彬 馮 凝 黃曉鋒

(北京大學深圳研究生院環境與能源學院，城市人居環境科學與技術實驗室，廣東 深圳 518055)

深圳市近年來PM2.5污染控制效果分析*

任宇超 鄒北冰 朱 喬 戴 靜 張 彬 馮 凝 黃曉鋒#

(北京大學深圳研究生院環境與能源學院，城市人居環境科學與技術實驗室，廣東 深圳 518055)

PM2.5化學組成 控制效果 深圳市

深圳市作為中國改革開放的窗口，承載著約1 000萬人口，GDP約1.7萬億元，是中國乃至全球經濟最為活躍的地區之一。深圳市在進入新世紀后，隨著經濟的快速發展，灰霾現象頻發，社會經濟進一步發展受到嚴重約束。PM2.5污染導致的灰霾現象對居民身體健康也有不利影響[1-4]。近年來，深圳市推出了多項大氣污染控制措施，強化了大氣污染防治力度，使深圳市空氣質量出現了大幅度改善。本研究根據深圳市近年來的空氣質量數據與社會經濟資料，分析了深圳市大氣灰霾與PM2.5污染變化特征及相關控制措施的有效性，不僅為深圳市未來的空氣質量管理提出科學的建議，也為國內其他城市制定空氣質量管理政策提供經驗借鑒。

1 深圳市概況

1.1 社會經濟發展概況

深圳市地處廣東省南部、珠江三角洲東岸，東臨大亞灣和大鵬灣，西瀕珠江口和伶仃洋，南隔深圳河與香港相連，北部與東莞市、惠州市接壤(見圖1)。

圖1 深圳市行政區域圖Fig.1 Administrative zoning map of Shenzhen

作為我國重要的國際門戶，深圳市發展速度迅猛，其機動機數量和GDP等社會經濟發展指標如圖2所示。深圳市2015年的GDP約1.75萬億元，約為2006年的3倍，2015年人口總數達1 137.9萬人[5]，人口較稠密。2015年機動車數量達314.7萬輛，車輛密度極高。人口和車輛密度高、增長速度快給深圳市大氣環境帶來了空前壓力。《環境空氣質量標準》(GB 3095—2012)將PM2.5列入常規監測與考核指標，2013年國務院與深圳市政府先后出臺了《大氣污染防治行動計劃》與《深圳大氣環境質量提升計劃》，多項政策標準的實施給深圳市大氣污染防治工作提出了更高的要求。

圖2 深圳市2006—2015年機動車數量和GDP的年變化趨勢Fig.2 Annual variation trend of vehicle amount and GDP of Shenzhen from 2006 to 2015

1.2 大氣灰霾污染概況

1.2.1 歷史灰霾天數變化趨勢

PM2.5污染的一個突出表現就是能見度降低，即灰霾現象。據統計，深圳市PM2.5污染與大氣能見度有著非常密切的關系[6]。根據深圳市氣象局的觀測資料，深圳市歷史灰霾天數變化趨勢如圖3所示。深圳市灰霾天數在1980—1993年較少，從1994年開始明顯上升，2002年首次超過100 d，2004年達到歷史最高的187 d。2004年后灰霾天數呈波動式下降。2013年后灰霾天數平穩回落到100 d以內， 2015年灰霾天數降至35 d。

圖3 深圳市歷史灰霾天數變化趨勢Fig.3 Variation trend of history haze days of Shenzhen

1.2.2 PM2.5濃度歷史變化趨勢

圖4為2007—2015年深圳大學城站點(以下簡稱大學城站)與2013—2015年深圳市環境空氣質量監測網絡(以下簡稱監測網絡)的PM2.5監測結果。由圖4可以看出，2007—2015年大學城站PM2.5年均濃度總體呈降低趨勢，由52.70 μg/m3降低至31.15 μg/m3。2007—2008年PM2.5濃度降低了15%，降幅較大；2008—2011年PM2.5濃度降幅減小；2011年后PM2.5濃度降幅又增大，2015年下降至31.15 μg/m3。從圖4中還可看出，大學城站與監測網絡的監測結果相近，均表明深圳市2014—2015年的PM2.5濃度達到了GB 3095—2012二級限值(35 μg/m3)，說明深圳市近年來的污染控制措施效果較好，PM2.5污染水平得到了顯著削減。

圖4 深圳市2007—2015年PM2.5年均質量濃度變化Fig.4 Variation of annual average concentration of PM2.5 in Shenzhen from 2007 to 2015

2 深圳市PM2.5化學組成變化及相關污染防治措施分析

于2009年與2015年分別在大學城站進行了PM2.5的離線膜采樣，并進行化學組成分析，具體分析過程與方法詳見文獻[7]。根據分析結果，大學城站2009年與2015年PM2.5主要組成變化如圖5與表1所示。

注：EC為元素碳，OM為有機物。圖5 大學城站2009年與2015年PM2.5化學組成貢獻率Fig.5 Contribution rates of each PM2.5 chemical composition in University Town Station in 2009 and 2015

項目2009年質量濃度/(μg·m-3)2015年質量濃度/(μg·m-3)差值1)/(μg·m-3)降幅/%PM2．542．2031．1511．0526．2OM15．0011．973．0320．2EC4．682．701．9942．5SO2-411．737．294．4437．9NH+43．503．380．133．6NO-32．662．250．4115．4Cl-0．420．240．1842．9K0．620．410．2033．0Al0．320．180．1342．1其他成分3．272．730．5416．6

注：1)差值以2009年PM2.5濃度減去2015年PM2.5濃度計算得出。

深圳市PM2.5中EC主要來自機動車尾氣的一次排放[8]。近年來，深圳市加快提升新車和燃油標準，分別在2000年、2003年、2007年和2013年逐步從國Ⅰ提升至國Ⅳ排放標準，并于2015年實現全面供應國Ⅴ車用油。深圳市在全國較早采取黃綠標制度，2005—2015年逐步嚴格實施共22階段的黃標車限行措施。從2013年起，推行《深圳市黃標車提前淘汰獎勵補貼辦法(2013—2015)》，旨在通過財政補貼的方式鼓勵車主淘汰黃標車，并從2016年開始永久限行黃標車。此外，深圳市大力推廣應用新能源汽車，成為全球新能源公交車投放最多的城市。在深圳市機動車保有量不斷增長的情況下，這些措施有效地控制了機動車的污染物排放量，取得了PM2.5中EC大幅度削減的突出效果。

深圳市PM2.5中OM主要來自于石油、生物質等的一次來源及揮發性有機物(VOCs)的二次來源[9]。深圳市不僅通過機動車減排在一次來源方面降低了OM濃度，同時特別注重對二次來源前體物VOCs的減排。深圳市針對家具、電子噴涂、自行車制造等VOCs排放的重點行業，通過改用水性漆、紫外線光(UV)固化漆，改造涂裝生產線，關停無牌無證噴涂生產線，淘汰落后生產工業的方式，從源頭治理VOCs并取得了較好的成效。深圳市曾經是全國最大的家具出口基地，但為了配合產業結構優化與升級，自2010年起搬遷了500多家大中型家具企業。為進一步加快VOCs污染控制的進程，深圳市于2014年制定了《深圳市2014年揮發性有機物污染整治工作方案》，于2015年成為全國第一個禁用溶劑型涂料(油漆)銷售和使用的城市。應當注意的是，根據本課題組以往的源解析研究，2009年大學城站PM2.5的有機碳(OC)中，二次有機碳(SOC)比例較高，SOC/OC(質量比，下同)為57%[10]，明顯高于其他研究者在烏魯木齊市[11]、太原市[12]、重慶市[13]、上海市[14]、寧波市[15]及杭州市[16]得出的SOC/OC(19.1%～42.0%)，表明深圳市PM2.5中SOC/OC在全國范圍內較高。由于OC/EC(質量比)可一定程度上反映大氣中SOC的貢獻情況[17]，本研究中OC/EC由2009年的2.0升高至2015年的2.5，表明深圳市SOC對PM2.5的貢獻更加顯著。由以上分析得出，深圳市未來需強化對OM的控制，并著重加強對OM二次來源前體物VOCs的控制。

Al為地殼元素，主要來自于土壤和道路等的揚塵。近年來深圳市加大揚塵污染整治力度，于2008年施行《深圳市揚塵污染防治管理辦法》，2013年印發了《深圳市2013年揚塵污染整治工作方案》，并于同年正式開展全市揚塵污染整治專項行動以強化揚塵源的減排，并取得了顯著效果。

K是生物質燃燒的示蹤物[19]。深圳市近年來注重控制露天生物質焚燒，并于2015年實施《生物質成型燃料及燃燒設備技術規范》(SZDB/Z 109—2014)，對生物質鍋爐進行治理并強化生物質鍋爐排放監管。

3 討論與建議

深圳市未來應繼續在已有措施上發力，對PM2.5污染進行深度控制，持續改善城市空氣質量。相比2009年，OM濃度在2015年下降，但其在PM2.5中的質量分數卻由35.5%上升為38.4%，并居于首位，且深圳市SOC/OC在全國范圍內較高，因此OM應當成為深圳市未來PM2.5控制的首要對象。據此，深圳市未來應進一步加強在OM一次來源方面的機動車尾氣減排控制，并且繼續大力深入推進OM二次來源前體物VOCs排放的控制措施。

此外，需要注意的是，珠三角的大氣污染防治呈現明顯的區域性特征[20]，不同城市間大氣污染相互影響顯著，深圳市近年來的空氣質量改善也同時受益于珠三角地區空氣質量的總體提升，未來也應當進一步促進和加強區域大氣污染的聯防聯控。

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EffectsofcontrolmeasuresonShenzhenPM2.5pollutioninrecentyears

RENYuchao，ZOUBeibing，ZHUQiao，DAIJing，ZHANGBin，FENGNing，HUANGXiaofeng.

(KeyLaboratoryofUrbanHabitatEnvironmentalScienceandTechnology,SchoolofEnvironmentandEnergy,PekingUniversityShenzhenGraduateSchool,ShenzhenGuangdong518055)

PM2.5; chemical composition; effects of control measures; Shenzhen

10.15985/j.cnki.1001-3865.2017.02.002

2016-04-17)

任宇超，女，1990年生，碩士研究生，研究方向為環境與健康。#

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*國家自然科學基金資助項目(No.U1301234)；深圳市環境科研課題。