徐州市環(huán)境空氣顆粒物污染特征與成因分析

李 荔 韓軍贊 李慧鵬

（1江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院 江蘇南京 210036 2江蘇省環(huán)境工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 江蘇南京 210036）

引言

徐州地處京津冀與長(zhǎng)三角兩大污染地區(qū)的過渡地帶，位于蘇魯豫皖四省交界，地理位置特殊。作為江蘇省PM2.5濃度水平最高的地級(jí)市，徐州與其他城市在污染特征上存在顯著差異，即施工和運(yùn)輸揚(yáng)塵等一次顆粒物污染問題非常突出，粗顆粒問題影響顯著，亟待優(yōu)先解決[1]。為說清徐州市顆粒物污染中一次顆粒物特別是粗顆粒的影響，并分析其成因，需要在對(duì)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，采用基于排放清單的污染來源分析等手段進(jìn)行深入研究。

1 研究方法

大氣污染物排放清單是模型模擬的重要數(shù)據(jù)輸入，更是分析污染成因以最終制定污染防治管控措施的依據(jù)[2]。近年來，我國(guó)學(xué)者在電廠、燃煤鍋爐、機(jī)動(dòng)車、生物質(zhì)燃燒等方面開展了本地化測(cè)試研究，建立了覆蓋了工業(yè)、移動(dòng)源、生物質(zhì)燃燒等各種污染源的排放清單。2014年以來，環(huán)保部先后發(fā)布了一系列大氣污染物排放清單編制指南。移動(dòng)源清單編制中，基于COPERT模型的清單編制方法在省級(jí)層面以及城市層面的機(jī)動(dòng)車污染物排放研究中均有應(yīng)用，且模型的參數(shù)相對(duì)易于獲取[3]。上述研究成果和指南為城市排放清單的編制提供了本地化參數(shù)的借鑒，為定量化分析徐州市顆粒物污染成因提供了依據(jù)。

2 結(jié)果和討論

2.1 環(huán)境空氣污染變化趨勢(shì)及特征分析

在徐州市各項(xiàng)污染物中，PM2.5和PM10的超標(biāo)比例最為嚴(yán)重。2014年以來，徐州市空氣質(zhì)量沒有明顯改善，但江蘇省其他城市均有不同程度的改善。至2016年年末，徐州市PM2.5濃度已經(jīng)在全省明顯落后。從PM2.5/PM比例粗略分析粗顆粒占比，2014年到2017年，徐州市PM2.5/PM比例在全省分別為倒數(shù)第二、倒數(shù)第一、倒數(shù)第一和倒數(shù)第三。

2.2 顆粒物污染成因分析

（1）氣象條件影響分析

徐州由于地處中心黃泛區(qū)，沙淤土壤特質(zhì)明顯，容易積塵，由于降雨量少，且春、秋、冬3個(gè)季節(jié)長(zhǎng)年降雨少或無降雨，空氣干燥，客觀上極易產(chǎn)生揚(yáng)塵。2017年1月-7月徐州連續(xù)3月氣溫偏高、降水偏少，出現(xiàn)輕度或中度氣象干旱，對(duì)PM10、PM2.5、臭氧等污染物濃度均有較大影響。3月至5月降水平均偏少49.5%，其中5月降水量偏少近50%，同月PM10濃度同比上升43%，PM2.5濃度同比上升49%。

（2）基于污染源清單結(jié)果的顆粒物來源分析

徐州市在建、施工的場(chǎng)地較多，2017年全市有3條地鐵線同時(shí)施工，施工工地遍布全市。全市7個(gè)國(guó)控大氣自動(dòng)點(diǎn)中，除農(nóng)科院站點(diǎn)以外，均存在周圍建筑施工場(chǎng)地較多，且大部分防塵措施不到位的現(xiàn)象。基于2015年徐州市大氣污染源排放清單結(jié)果，徐州市PM10的主要來源為施工揚(yáng)塵、電力和水泥行業(yè)，其中施工揚(yáng)塵貢獻(xiàn)達(dá)到50%；一次PM2.5排放的主要來源為施工揚(yáng)塵、電力和水泥行業(yè)，其中施工揚(yáng)塵的貢獻(xiàn)達(dá)到26.7%，如圖1所示。

圖1 基于排放清單的2015年徐州市主要污染物排放來源構(gòu)成

（3）基于機(jī)動(dòng)車排放清單的運(yùn)輸揚(yáng)塵污染分析

2016年徐州市公路貨運(yùn)量達(dá)17586萬(wàn)噸，全省占比最高，是全省平均水平的1.9倍。COPERT模型模擬結(jié)果顯示，重型貨車運(yùn)輸對(duì)徐州機(jī)動(dòng)車尾氣排放的顆粒物污染貢獻(xiàn)突出，對(duì)一次PM2.5的污染貢獻(xiàn)超過50%，如圖2所示。此外，除尾氣直接排放以外，重型柴油車在運(yùn)輸過程中存在拋灑滴漏現(xiàn)象，主要運(yùn)輸路段路面積塵較多，車輛通過時(shí)由于碾壓作用造成二次揚(yáng)塵。

圖2 基于COPERT模型結(jié)果的徐州市不同車型的污染貢獻(xiàn)

結(jié)語(yǔ)

徐州市PM2.5/PM比例較低，提示受粗顆粒污染影響顯著。根據(jù)徐州市2015年排放清單結(jié)果，施工揚(yáng)塵對(duì)PM10排放的貢獻(xiàn)達(dá)到50%，對(duì)一次PM2.5排放的貢獻(xiàn)達(dá)到26.7%。根據(jù)COPERT模型模擬結(jié)果，重型貨車運(yùn)輸對(duì)機(jī)動(dòng)車尾氣排放一次PM2.5的污染貢獻(xiàn)超過50%。沙淤土壤、降水偏少也是徐州顆粒物污染嚴(yán)重的客觀氣象原因。