伊寧市空氣質量特征分析及對策研究

尚毅林 遲洪蕾

（1. 南京市生態環境保護科學研究院，江蘇南京 210013；2. 伊寧市生態環境局，新疆伊寧 835000）

1 引言

伊寧市作為新疆伊犁哈薩克自治州首府和州直區域環境空氣質量國家考核城市，對“大美伊犁”建設負有重大責任，其環境空氣質量關乎著廣大少數民族同胞的福祉。2018 年，《自治區打贏藍天保衛戰三年行動計劃（2018—2020 年）》（新政發〔2018〕66號）要求到2020 年空氣質量優良天數比例要提高到85.4%。然而，隨著伊寧市空氣質量優良率不斷下降，PM2.5污染天數逐年上升［1］，PM2.5污染日趨凸顯，空氣質量呈現惡化態勢，距離“十三五”末達到85.4%的目標差距較大。對伊寧市空氣質量現狀進行分析，找出污染物變化特征，提出針對性管控舉措刻不容緩。

2 環境空氣質量現狀分析

依據伊寧市環境監測站已有的大氣環境質量數據可知，2015—2018 年，伊寧市建成區環境空氣質量指數（AQI）范圍為23～309，2015 年空氣質量優良天數306 d，2016 年306 d，2017 年281 d，2018年279 d，整體呈逐年下降趨勢。2015—2018 年伊寧市空氣質量達標率分別是84.3%，83.6%，77.2%，76.6%，2017 年下降幅度較大。

近幾年來，伊寧市AQI 年均值基本呈現逐年上升趨勢，2017 年較2016 年增幅較大，達到14.47%。中度、重度污染天數逐年增多，尤其重度污染天數自2016 年后呈現逐年翻倍態勢，2016 年5 d、2017 年12 d、2018 年20 d，年增長率接近100%。PM2.5為首要污染物天數逐年增多，CO 為首要污染物天數逐年下降。O3為首要污染物天數在增加，但超標天數較少。

顆粒物污染問題不斷加劇，PM2.5超標問題日益凸顯。從首要污染物天數來看，PM2.5快速上升，PM10，CO 快速下降。2018 年CO 已不再作為首要污染物，伊寧市空氣首要污染物已經從2015 年以PM10為主變成2016—2018 年以PM2.5為主。從超標天數來看，PM2.5快速上升，PM10也基本呈現逐年上升態勢。見表1。

3 空氣污染物變化特征分析

利用伊寧市環保局、新政府片區、第二水廠3 個城 市 自 動 監 測 站 點2018 年 的SO2，NO2，O3，CO，PM2.5，PM10小時濃度數據，進行統計、計算、分析，研究各污染物日變化特征。

3.1 SO2 濃度日變化呈現“雙峰型”

2018 年伊寧市SO2濃度呈現“雙峰型”的日變化特征，見圖1。6：00 前后SO2濃度開始升高，12：00—13：00 達到峰值，之后逐步下降。伊寧市SO2主要為高空排放，夜間大氣層結較穩定，污染主要在高空擴散，白天溫度升高，混合層升高，污染物開始向下混合，6：00 左右污染物濃度開始升高，12：00—13：00達到峰值。隨后，由于擴散條件進一步變好，SO2濃度開始下降。同時白天太陽輻射較強，濕度較大，SO2轉化為硫酸鹽活動進一步增強，也導致環境中的SO2濃度下降。17：00 前后濃度又開始上升，0：00 達到峰值。伊寧市每年10 月至次年2 月是采暖季，農村散煤用量大，并存在間歇加煤的特點。采暖季下午開始室外溫度逐步降低，投煤量增加，凌晨以后休息，夜間投煤量減少，所以SO2濃度呈現先升后降的趨勢。

圖1 2018 年伊寧市SO2 濃度日變化特征

3.2 NO2 濃度日變化呈現“雙峰型”

2018 年伊寧市NO2濃度呈現“雙峰型”的日變化特征，見圖2。峰值一般分別出現在9：00—10：00和23：00—24：00，16：00—17：00 濃度最低。機動車排放的氮氧化物主要為NO2［2］，NO2濃度受NO 和O3濃度影響，晚上峰值濃度高于早晨，可能是夜間柴油車較多的緣故，加之夜間NO2光解反應停滯，同時NO 與O3反應生成NO2，造成NO2夜間高值［3］。NO2是機動車排放的標志性產物，其日變化特征主要受機動車早晚高峰排放影響。

圖2 2018 年伊寧市NO2 濃度日變化特征

3.3 O3 濃度日變化呈現“單峰型”

2018 年伊寧市城區O3濃度呈現“單峰型”的日變化特征，見圖3。峰值出現在16：00—17：00。9：00前后O3濃度開始升高，17：00 前后達到峰值，之后逐步下降，晚上保持較低水平。O3為二次污染物，其生成主要受光照與溫度影響［4］，一般來說，午后溫度較高，太陽輻射強烈，有利于發生光化學反應，從而O3生成加快，達到峰值。而夜間由于沒有陽光及溫度較低，不利于光化學反應，O3濃度較低。

圖3 2018 年伊寧市O3 濃度日變化特征

3.4 CO 濃度日變化呈現早晚“雙峰型”

2018 年伊寧市城區CO 濃度呈現“雙峰型”的日變化特征，見圖4。峰值一般分別出現在10：00—11：00和0：00—4：00，早晨峰值濃度高于晚上，17：00—18：00 濃度最低。CO 主要為工業排放及機動車排放［5］，早晨濃度高主要是由于早晨混合層太高，CO向下混合，同時受機動車早高峰流量影響，達到峰值。隨后由于擴散條件變化，污染物濃度下降，到夜間濃度又隨著機動車晚高峰流量到來而升高，夜間混合層高度較低，工業排放影響地面濃度作用下降，故夜間峰值相比白天峰值低。

圖4 2018 年伊寧市CO 濃度日變化特征

3.5 顆粒物濃度日變化呈現早晚“雙峰型”

2018 年伊寧市顆粒物濃度呈現“雙峰型”的日變化特征，見圖5。峰值一般分別出現在11：00—12：00和0：00—1：00，PM10晚上峰值濃度高于上午峰值，PM2.5晚上峰值與上午峰值基本持平，17：00—18：00顆粒物濃度最低。顆粒物濃度日變化特征主要受機動車早晚高峰排放影響［6］，此外，由于采暖季農村平房大量使用散煤，尤其夜晚小煤爐投煤量增大，煤不完全燃燒產生的炭粒或燃燒過程中產生的飛灰導致PM10濃度升高。

圖5 2018 年伊寧市顆粒物濃度日變化特征

4 對策建議

伊寧市屬于典型的冬季煤煙型污染城市，空氣質量主要受秋冬季PM2.5制約，冬季PM2.5污染特征顯著，且重污染天氣易發。冬季多雪地面逆溫頻率的增加使污染物在近地層不斷積累，導致一次排放和二次轉化成的PM2.5在近地面大氣中逐漸累積，達到高濃度水平。PM2.5全年小時濃度比較高，除18：00—19：00 以外，都高于二級標準限值。針對PM2.5污染突出問題，提出以下對策建議：

（1）持續推進集中供熱。加大純凝機組和熱電聯產機組技術改造力度，充分釋放和提高供熱能力。加快供熱管網建設，加大城市建成區集中供熱管網覆蓋面，基本實現城市建成區范圍內供暖管網全覆蓋，淘汰管網覆蓋范圍內的燃煤鍋爐和散煤。不具備熱電聯產集中供熱條件的地區，現有多臺燃煤小鍋爐可按照等容量替代原則建設為大容量燃煤鍋爐。

（2）實施限行淘汰機動車。實行高污染車輛區域限行措施，持續推進“黃標車”淘汰，推動國三及以下排放標準營運柴油貨車提前淘汰更新。推廣使用達到國六排放標準的燃氣車輛。

（3）開展大氣污染物排放清單與來源解析研究。大氣污染物排放清單與來源解析是研究城市環境空氣質量變化成因和開展污染排放控制管理的基礎工作，也是制定環境空氣質量達標規劃和重污染天氣應急預案的重要基礎和依據。目前只能對伊寧市近幾年空氣質量下降原因進行定性分析，尚不能準確得出污染物來源占比和具體組分，只有實現這兩個定量化，才能精準施策，為空氣質量有效改善提供決策依據。