烏魯木齊大氣污染物變化特征分析

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人口的聚集，新疆地區(qū)霧霾污染狀況日益嚴(yán)重。為配合國家建設(shè)生態(tài)文明城市的倡議，進(jìn)一步了解和治理新疆地區(qū)的霧霾污染問題，改善大氣質(zhì)量，文章選取省會(huì)城市烏魯木齊作為研究對象，對烏魯木齊市2013年12月～2020年5月AQI各主要指標(biāo)的變化趨勢、主要污染物的成因以及影響因素進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的治理措施，以期為新疆地區(qū)的大氣質(zhì)量改善做出一定的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：霧霾;烏魯木齊;PM10;O3;PM2.5

中圖分類號：X831 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：2095-672X（2020）11-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.077

Analysis on the change characteristics of air pollutants in Urumqi

Guo Hongsheng

（Jiangxi University of Science and Technology，Ganzhou Jiangxi 341000，China）

Abstract：In recent years，with the socio-economic development and population gathering，the smog pollution situation in Xinjiang has become increasingly serious.In order to cooperate with the national initiative to build an ecological and civilized city， we should further understand and control the smog pollution problem in Xinjiang and improve air quality.This paper selects Urumqi，the capital city of the province，as the research object，and analyzes the changes in the main indicators of AQI from December 2013 to May 2020，the causes of major pollutants， and the influencing factors in order to improve the air quality in Xinjiang Certain contribution.

Key words：Haze and smog;Urumqi;PM10;O3;PM2.5

近年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)化進(jìn)程、城市化進(jìn)程的加快，導(dǎo)致我國生態(tài)環(huán)境污染較為嚴(yán)重[1]，對城市發(fā)展以及公眾健康造成嚴(yán)重的影響。當(dāng)前已有許多學(xué)者對我國霧霾污染問題進(jìn)行研究，宋麗娜等人[2]利用描述統(tǒng)計(jì)、主成分分析等方法，對空氣質(zhì)量指數(shù)與室外氡子體濃度相關(guān)性進(jìn)行研究，評價(jià)霧霾天氣暴露人群的健康風(fēng)險(xiǎn)。鄧慧慧等人[3]利用（IV-2SLS）和（GS3SLS）對霧霾治理與工業(yè)發(fā)展之間的因果關(guān)系進(jìn)行了識(shí)別，發(fā)現(xiàn)霧霾治理能夠顯著推動(dòng)當(dāng)?shù)毓I(yè)綠色轉(zhuǎn)型。賈亞召等人[4]通過對保定市的霧霾治理工作進(jìn)行分析，了解到當(dāng)前保定市主要依靠行政手段來治理霧霾，未來需要“多元善治”，完善霧霾治理機(jī)制。劉蘭芳等人[5]利用衡陽城區(qū)居民對霧霾與環(huán)境教育的認(rèn)知，分析公眾對霧霾的基本感知以及防護(hù)能力，結(jié)果表明：衡陽城市居民對霧霾缺乏科學(xué)的認(rèn)知，防護(hù)措施較為簡陋，因此，需要加強(qiáng)公眾的環(huán)境保護(hù)與教育。同時(shí)，也有學(xué)者對新疆地區(qū)的霧霾進(jìn)行研究，韓朝[6]對新疆農(nóng)村地區(qū)的大氣質(zhì)量進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)豍M2.5指數(shù)偏高，首要污染物為PM10。

綜合所述，當(dāng)前學(xué)術(shù)界對我國霧霾成因、治理、公眾認(rèn)知方面以及新疆地區(qū)霧霾污染已有部分研究，但仍缺乏對新疆地區(qū)霧霾主要污染物的變化趨勢以及相應(yīng)治理措施的研究。因此，本文選取烏魯木齊市所有空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以期了解當(dāng)?shù)氐奈廴疚镒兓厔菀约俺梢颍瑥亩鵀橹卫硇陆F霾提供相應(yīng)的建議，達(dá)到改善大氣治理的目的。

1 研究區(qū)域概述

烏魯木齊市是新疆維吾爾自治區(qū)的首府，城鎮(zhèn)人口為216.57萬人，占總?cè)丝诒?1%，城鎮(zhèn)化率為74.61%。其三面環(huán)山，形成西北低而闊、東南部高而窄的喇叭狀峽谷地形，受這種地形以及冬季盛行的西北風(fēng)的影響，加上城鎮(zhèn)化建設(shè)以及人口的聚集導(dǎo)致烏魯木齊市近年來頻頻出現(xiàn)霧霾天氣，大氣質(zhì)量多次位居全國空氣質(zhì)量最差名單的前列，對當(dāng)?shù)卮髿猸h(huán)境的治理，已迫在眉睫。

2 數(shù)據(jù)來源

本文所使用數(shù)據(jù)來源于中國生態(tài)環(huán)境部官網(wǎng)（http：//www.mee.gov.cn/）以及國家統(tǒng)計(jì)局官網(wǎng)（http：//www.stats.gov.cn/），官方網(wǎng)站大氣質(zhì)量數(shù)據(jù)有逐日、逐時(shí)數(shù)據(jù)。2012～2017年烏魯木齊市空氣治理監(jiān)測點(diǎn)由19個(gè)增加值33個(gè)，獲取烏魯木齊市所有質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)的逐日數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)取月平均以供使用。表1為烏魯木齊市2013年12月～2020年5月AQI各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

從表1可以看到烏魯木齊市大氣質(zhì)量問題比較嚴(yán)峻，其中PM2.5、PM10、O3指標(biāo)是其主要污染物指標(biāo)，數(shù)值較高。其中又以PM10污染最為嚴(yán)重，為當(dāng)前烏魯木齊市的首要污染物。當(dāng)前PM10污染物的主要來源分為人為和自然兩種：自然產(chǎn)生PM10顆粒物主要為風(fēng)揚(yáng)塵土、火山灰、森林火災(zāi)等;人為因素產(chǎn)生PM10顆粒物主要為生產(chǎn)生活中的排放物，例如：機(jī)動(dòng)車尾氣、垃圾焚燒、道路揚(yáng)塵、建筑施工揚(yáng)塵、廚余煙氣以及工業(yè)粉塵等。顯然，人類生活對PM10顆粒物的排放比自然排放量更多，并且，人為因素對AQI其他指標(biāo)（PM2.5、O3、SO2等）的排放量也遠(yuǎn)超自然因素的排放。

3 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果

近年來，烏魯木齊市霧霾污染日益嚴(yán)重，為更加深入地了解其污染物的主要爆發(fā)時(shí)間與變化趨勢，以便對當(dāng)?shù)卮髿猸h(huán)境進(jìn)行針對性的治理，本文將AQI數(shù)據(jù)取月平均并繪制成折線圖。

圖1為2013年12月～2020年5月烏魯木齊市AQI各指標(biāo)的變化趨勢圖。

從圖1可以看出，烏魯木齊市PM2.5、PM10、SO2、NO2指標(biāo)與AQI的變化趨勢基本一致，冬春高、夏秋低，峰值基本出現(xiàn)在每年的12月～次年3月，谷值基本出現(xiàn)在每年的3月～6月，且每年污染物指標(biāo)自秋季的9月開始上升，直到次年的3月前后開始下降，并且在六月達(dá)到最低值;而O3則剛好相反，夏秋季高、冬春季低，且變化趨勢也剛好與PM2.5等指標(biāo)相反;CO指標(biāo)無明顯變化，整體維持在一個(gè)較低的水平。

另外，從圖1中各污染物的變化趨勢可以看出：2013年12月～2016年12月前后，烏魯木齊市AQI、PM2.5、NO2指標(biāo)保持上升趨勢，在此之后，逐年下降;PM10指標(biāo)在2013年12月～2015年12月前后保持上升趨勢，此后逐年下降;SO2指標(biāo)一直保持下降趨勢;O3指標(biāo)整體上無明顯上升與下降趨勢，僅在2015年6月以及2017年6月前后有小幅度的上升。

圖2為2013年12月～2020年5月烏魯木齊市月均空氣質(zhì)量污染等級，從圖2中可以看到，自2017年以后，烏魯木齊市無重度污染天氣;且自2014年起每月大氣質(zhì)量為中度污染的數(shù)量也持續(xù)下降并維持在1個(gè)月;每月大氣質(zhì)量等級為良的數(shù)量保持上升并維持在7個(gè)月以上。

很明顯，隨著國家對生態(tài)環(huán)境的大力治理以及全國范圍內(nèi)建設(shè)生態(tài)文明城市熱潮的興起，烏魯木齊市的空氣質(zhì)量得到了改善，但轄區(qū)范圍內(nèi)的空氣質(zhì)量仍有很大的提升空間，霧霾天氣依舊存在，對當(dāng)?shù)鼐用竦纳a(chǎn)生活帶來影響，仍然需要對當(dāng)?shù)氐念w粒物進(jìn)行治理。

4 治理建議

烏魯木齊市霧霾天氣主要是人為因素的排放所導(dǎo)致，其中，城市化過程中的工業(yè)制造、能源開采、城市居民的生活排放、機(jī)動(dòng)車尾氣的排放以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對作物的焚燒是導(dǎo)致當(dāng)?shù)仂F霾天氣的主要成因。因此，在當(dāng)前形勢下，對烏魯木齊市的霧霾治理工作可以從以下幾個(gè)方面展開：（1）控制城市人口數(shù)量和生活排放。相關(guān)研究表明，人口的聚集必然會(huì)導(dǎo)致城市污染物排放的增加。因此，應(yīng)該合理的管控城市人口的數(shù)量，避免人口數(shù)量超出城市生態(tài)的負(fù)載力，同時(shí)，對城市生活的居民，應(yīng)嚴(yán)格管理其生活排放，主要是廚余排放物，例如：廚余垃圾、廚房煙氣。（2）控制機(jī)動(dòng)車尾氣的排放。制定嚴(yán)格的機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)，對排放標(biāo)準(zhǔn)不合格的機(jī)動(dòng)車予以限行或者查處。（3）嚴(yán)格控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的排放。對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中燃燒秸稈等行為進(jìn)行嚴(yán)格的管理，制定相應(yīng)的監(jiān)管以及懲罰機(jī)制。（4）控制工業(yè)生產(chǎn)中的排放。例如爆發(fā)于夏季的主要污染物O3就是由工廠排放的氮氧化合物所造成的。（5）對各主要污染物分類、分時(shí)段治理。例如：O3與PM2.5污染物爆發(fā)時(shí)間剛好相反，成因也有所不同。因此，在治理過程中要區(qū)分各污染物，有針對性地進(jìn)行治理，對首要污染物PM10要重點(diǎn)治理。（6）調(diào)動(dòng)公眾參與的積極性。霧霾的治理是一個(gè)全民工程，公眾的參與對于霧霾的治理大有好處，政府應(yīng)該設(shè)立相關(guān)機(jī)制，并加大媒體宣傳力度，從而促進(jìn)公眾參與，達(dá)到全民治霾的目的。

參考文獻(xiàn)

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[5]劉蘭芳，譚秉霖，周松秀，等.城市居民霧霾認(rèn)知調(diào)查與環(huán)境教育研究——基于衡陽城區(qū)的調(diào)查[J].衡陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2019，40（6）：76-82.

[6]韓朝.新疆農(nóng)村地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀分析——以阿克蘇地區(qū)阿克托海鄉(xiāng)為例[J].環(huán)境與發(fā)展，2020，32（02）：108-109.

收稿日期：2020-09-17

作者簡介：郭洪生（1999-），男，漢族，碩士研究生，研究方向?yàn)镚IS大數(shù)據(jù)分析與建模、大氣污染治理與防護(hù)。