韶關(guān)市區(qū)大氣PM2.5的污染特征及治理建議

廖雪梅，張奇(廣東省韶關(guān)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心站，廣東 韶關(guān) 512026)

0 引言

廣東省韶關(guān)市擁有不少大型企業(yè)，其中部分是重工業(yè)，污染排放量相對較大。隨著韶關(guān)市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，市政建設(shè)規(guī)模加大，汽車擁有量飆升、現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，韶關(guān)市大氣環(huán)境質(zhì)量受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前，韶關(guān)市的空氣污染問題倍受關(guān)注，其中空氣中可入肺的顆粒物PM2.5污染問題尤為突出。PM2.5在大氣中停留時間長，輸送距離遠(yuǎn)，同時其粒徑小，比表面積大，易含有毒有害的物質(zhì)，能夠?qū)諝赓|(zhì)量、大氣能見度、人體健康和生態(tài)環(huán)境等造成重要危害。為打贏污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，保衛(wèi)綠水藍(lán)天，定量識別PM2.5的主要來源是環(huán)境管理的重要工作之一。因此開展環(huán)境空氣可入肺的顆粒物特征研究，能進(jìn)一步確定污染源的防治重點(diǎn)，為韶關(guān)市大氣污染防治提供科學(xué)決策依據(jù)[1]。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 研究區(qū)域概況

廣東省韶關(guān)市地處廣東北部，被稱為廣東的北大門，地處東經(jīng)112°50′～114°45′、北緯23°5′～25°31′，全市土地面積1.84萬平方公里，在廣東省排在第二位。韶關(guān)地處南嶺山脈南部，全境在地質(zhì)上處于華廈活化陸臺的湘粵褶皺帶，境內(nèi)山巒起伏，高峰聳立，中低山廣布。北部地勢為全省最高。南部地勢較低，市區(qū)海拔最低35 m[2]。

而韶關(guān)市氣候?qū)僦衼啛釒駶櫺图撅L(fēng)氣候區(qū)，一年四季均受季風(fēng)影響，冬季盛行東北季風(fēng)，夏季盛行西南和東南季風(fēng)。四季特點(diǎn)為春季陰雨連綿，秋季降水偏少，冬季寒冷，夏季偏熱。這些地理氣候條件對韶關(guān)市的大氣環(huán)境影響極大[2]。

1.2 環(huán)境樣品的采集與分析

1.2.1 采樣點(diǎn)位和采樣時間的設(shè)置

本研究充分考慮到韶關(guān)市風(fēng)向、氣候、地理?xiàng)l件、污染源等復(fù)雜因素對空氣顆粒物污染水平的綜合影響。將研究區(qū)域確定為韶關(guān)市區(qū)及其周邊地區(qū)，布設(shè)6個采樣點(diǎn)，分別涵蓋市區(qū)、郊縣和國家背景點(diǎn)位。受體采樣點(diǎn)的布設(shè)既考慮了韶關(guān)市城區(qū)分布及韶關(guān)市城區(qū)環(huán)境質(zhì)量的代表性，又著重考慮了韶關(guān)市城市功能區(qū)、城市發(fā)展規(guī)劃的需要[1]。

韶關(guān)市區(qū)目前共有五個空氣質(zhì)量監(jiān)測城市站，分別為武江區(qū)的碧湖山莊，湞江區(qū)的市八中、園林處、韶關(guān)學(xué)院，曲江區(qū)的曲江監(jiān)測站。其中市八中(點(diǎn)位經(jīng)緯度E: 113°34′42″，N: 24°46′15″，代表城南工業(yè)區(qū))、碧湖山莊(點(diǎn)位經(jīng)緯度 E:113°32′23″，N: 24°48′39″，代表西河城區(qū))和園林處(點(diǎn)位經(jīng)緯度E: 113°36′29″，N: 24°47′57″，代表小島城區(qū))三個站位于中心城區(qū)，韶關(guān)學(xué)院(點(diǎn)位經(jīng)緯度E: 113°38′29″，N: 24°47′38″，代表文教區(qū))站位于市中心東面約7 km處，而曲江監(jiān)測站(點(diǎn)位經(jīng)緯度E: 113°35′47″，N: 24°41′10″，代表曲江區(qū))位于中心城區(qū)南面的曲江區(qū)，距離市中心約7.3 km。

本文的背景點(diǎn)位是廣東南嶺國家背景空氣自動監(jiān)測站(以下簡稱南嶺背景站)，該站是全國16個背景站之一，主要監(jiān)測大氣污染物的本底，以及觀測大氣污染物的垂直與高空傳輸過程。該站設(shè)在素有“廣東屋脊”之稱的乳源縣天井山林場自然保護(hù)核心區(qū)山頂上，地理經(jīng)緯度為東經(jīng)112°53′56″，北緯24°41′56″)，海拔高度1 690 m(屬廣東第二高峰)，與湖南、清遠(yuǎn)交界，是南北氣流活動的一個主要通道；站點(diǎn)四面開闊，遠(yuǎn)離城市和人為污染源，與最近的村莊距離20公里，50公里范圍內(nèi)無大型污染源，離韶關(guān)市區(qū)有80公里。所在地區(qū)屬中亞熱帶溫濕氣候區(qū)，一年四季氣候季節(jié)明顯，兼具山地氣候特色，溫濕多雨、多云霧。氣溫在-5.6～25.6 ℃之間。森林生態(tài)環(huán)境優(yōu)越，空氣中負(fù)離子高達(dá)41 600 個/cm3，是遠(yuǎn)離城市和工業(yè)帶的清潔地區(qū)。

以上空氣站均具有六種空氣污染物的連續(xù)自動監(jiān)測能力，配備了多參數(shù)的氣象監(jiān)測設(shè)備[3]。

2 現(xiàn)狀分析與討論

因重點(diǎn)區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量明顯改善，老工業(yè)基地調(diào)整改造力度較大，支持傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造、培育新產(chǎn)業(yè)新業(yè)態(tài)新模式、承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移和產(chǎn)業(yè)合作等工作成效突出，韶關(guān)被國務(wù)院點(diǎn)名表揚(yáng)，成為全國5個被表揚(yáng)的城市之一，詳見《國務(wù)院辦公廳關(guān)于對2019年落實(shí)有關(guān)重大政策措施真抓實(shí)干成效明顯地方予以督查激勵的通報(bào)》(國辦發(fā)〔2020〕9號)[4]。

2019年空氣六項(xiàng)指標(biāo)綜合指數(shù)在全省排名列第12名，比2016年提升4位，全年綜合指數(shù)變化率降幅排名全省第一，是全省改善幅度最大的城市。韶關(guān)市生態(tài)環(huán)境局2019年12月市區(qū)“環(huán)境空氣質(zhì)量月報(bào)”為討論韶關(guān)市大氣PM2.5的污染特征，對韶關(guān)市2016—2020年P(guān)M2.5的趨勢變化進(jìn)行分析，根據(jù)空氣自動站的監(jiān)測數(shù)據(jù)，以2020年韶關(guān)市背景站為本底，將近五年來(2016—2020年)韶關(guān)市區(qū)PM2.5的月均值進(jìn)行分析比較(實(shí)況)，如圖1～圖6所示[5]。

圖1 韶關(guān)市2016—2020年P(guān)M2.5的趨勢變化圖

(1)根據(jù)圖1得出結(jié)論，南嶺背景站PM2.5的指標(biāo)濃度總體處于國標(biāo)GB 3095—2012：環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(一級標(biāo)準(zhǔn)(15 μg/m3)低值水平，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于市區(qū)，也說明自然環(huán)境會存在

(2)從圖1，我們可以發(fā)現(xiàn)韶關(guān)市區(qū)PM2.5整體呈現(xiàn)夏季低，冬季高的特征，波谷在6月，峰值在12月—1月，濃度呈逐年降低的趨勢，體現(xiàn)了韶關(guān)市空氣質(zhì)量的提高。

(3)根據(jù)圖2～圖6得出結(jié)論，PM2.5作為韶關(guān)市排名第二的污染物，對空氣的污染貢獻(xiàn)巨大，因此降低PM2.5對于改善空氣質(zhì)量具有舉足輕重的作用。

(4)根據(jù)圖2～圖6得出結(jié)論，PM2.5在2016年和2017年作為韶關(guān)市排名第一的污染物，經(jīng)過多方治理，污染指數(shù)貢獻(xiàn)率降低了。在2018—2020年排名第二，2020年P(guān)M2.5占比為22.92%，對比2016年P(guān)M2.5占比27.07，降幅為4.15%。

圖2 2016年韶關(guān)各污染物指數(shù)貢獻(xiàn)占比

圖3 2017年韶關(guān)各污染物指數(shù)貢獻(xiàn)占比

圖4 2018年韶關(guān)各污染物指數(shù)貢獻(xiàn)占比

圖5 2019年韶關(guān)各污染物指數(shù)貢獻(xiàn)占比

圖6 2020年韶關(guān)各污染物指數(shù)貢獻(xiàn)占比

3 韶關(guān)市大氣PM2.5污染特征分析

細(xì)顆粒物(PM2.5)的主要來源于生物質(zhì)焚燒、垃圾焚燒、露天燒烤、餐飲油煙、建筑及道路揚(yáng)塵、機(jī)動車尾氣、煤炭燃燒等各類人為源的日常排放。通過大氣流動監(jiān)測、無人機(jī)追蹤及人工排查等手段對市區(qū)各空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)周邊區(qū)域1～3 km范圍內(nèi)作進(jìn)一步污染源排查清理，并結(jié)合大氣污染防治日常巡查情況，初步掌握影響PM2.5污染的直接來源及分布情況，不同區(qū)域PM2.5來源構(gòu)成略有差異。由此分析造成韶關(guān)市大氣顆粒物的原因是復(fù)雜和多方面的，目前主要有以下6個方面。

3.1 工業(yè)工藝影響

韶關(guān)市主要大型工業(yè)為發(fā)電廠、冶煉廠、鋼鐵廠和礦區(qū)，均是大型污染源，有部分是屬于煤炭燃燒的企業(yè)，這些污染源主要分布于韶關(guān)南北部山區(qū)。另外，韶南大道沿線存在多家汽車修理廠噴漆車間，產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物亦對PM2.5產(chǎn)生較大的影響。污染源區(qū)域分布顯示，市區(qū)中部人口密集區(qū)(即三個市轄區(qū)：湞江區(qū)、武江區(qū)和曲江區(qū))正好處于中間位置，無論在冬季北風(fēng)盛行還是夏季偏南風(fēng)季風(fēng)的情況下，中部都是處于污染源主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，當(dāng)氣象條件不利時污染團(tuán)容易累積從而間接影響區(qū)域上空整體的空氣質(zhì)量，尤其是對PM2.5濃度影響較大。

3.2 機(jī)動車尾氣的影響

隨著汽車擁有量的飆升，機(jī)動車尾氣的污染也日益加重。部分空氣質(zhì)量監(jiān)測站處于繁忙交通干線中，早晚上下班高峰擁堵期機(jī)動車尾氣源排放，對PM2.5貢獻(xiàn)較大。而且發(fā)現(xiàn)在日間比例明顯高于夜間，這與當(dāng)?shù)貦C(jī)動車出行規(guī)律有關(guān)。

3.3 生物質(zhì)焚燒的影響

市區(qū)周邊存在多家生物質(zhì)焚燒企業(yè)，如啤酒廠、煙葉復(fù)烤廠、清潔用品公司、飼料廠等煙氣排放；存在多家餐飲企業(yè)，存在餐飲油煙排放。存在一些生態(tài)柴火農(nóng)莊和養(yǎng)殖場，長期焚燒生物質(zhì)燃料，產(chǎn)生大量濃煙。

3.4 道路施工和揚(yáng)塵的影響

每年11月到來年1月會有市政道路施工，如市區(qū)“白改黑”工程路段受施工揚(yáng)塵及機(jī)械排煙、瀝青熔融等影響，容易造成PM2.5數(shù)據(jù)異常升高現(xiàn)象。另外，主要交通干線日車流量較多，道路(運(yùn)輸)揚(yáng)塵對PM2.5污染有一定貢獻(xiàn)。附近存在大型建筑工地，發(fā)現(xiàn)大面積黃土裸露，未按要求覆蓋處理，易造成工地?fù)P塵現(xiàn)象。部分道路保潔差，嚴(yán)重臟污，裝載散煤及其他粉狀物料運(yùn)輸車輛出入頻繁，路基帶有較多積塵，道路揚(yáng)塵現(xiàn)象亟需解決。

3.5 地形、氣候擴(kuò)散條件和降雨的影響

冬季粵北地區(qū)盛行東北季風(fēng)，氣候擴(kuò)散條件差，導(dǎo)致本地產(chǎn)生的污染物無法擴(kuò)散開來，聚集在本地。另一方面，北方在11月開始進(jìn)入供暖期，因此煤炭燃燒發(fā)電帶來的污染物隨著東北季風(fēng)越過南嶺山脈，擴(kuò)散到粵北地區(qū)，積聚在韶關(guān)，加之年底會有市政道路施工，造成揚(yáng)塵現(xiàn)象，導(dǎo)致冬季PM2.5居高不下，甚至達(dá)到一年的峰值。另外降雨量對降低PM2.5有積極的影響，如果一年里雨水充沛，也會使得PM2.5大大降低。韶關(guān)地區(qū)冬季降雨量少，也是造成冬季PM2.5居高不下的原因之一。

3.6 政策法規(guī)的影響

煙花爆竹作為中國勞動人民較早發(fā)明，常用于盛大的典禮或表演中，尤其是春節(jié)期間。但煙花在燃放時會釋放出很多空氣污染物，如：SO2、NO、NO2等以及灰塵，PM2.5也不例外。煙花爆竹不僅給城市衛(wèi)生帶來了尷尬，對人體健康也有消極影響，還帶來了安全隱患。受春節(jié)鞭炮燃放影響，常年造成1月、2月出現(xiàn)嚴(yán)重污染，高峰期甚至出現(xiàn)中度污染，指數(shù)爆表。

4 治理建議

針對工業(yè)工藝的影響，建議繼續(xù)推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，整體調(diào)控按月分配，錯峰生產(chǎn)，在不利氣象條件下要效落實(shí)針對性減排減產(chǎn)或停產(chǎn)措施，在氣象條件好的情況下適當(dāng)增產(chǎn)。建議加強(qiáng)企業(yè)監(jiān)管，保證達(dá)標(biāo)排放或依法責(zé)令整改，減少對外界環(huán)境的大氣污染。建議加強(qiáng)巡查，對作坊和未按規(guī)定覆蓋的苗圃基地依法責(zé)令整改或關(guān)停。針對機(jī)動車尾氣的影響，建議加強(qiáng)交通引導(dǎo)疏通，緩解交通擁堵現(xiàn)狀，減少機(jī)動車尾氣污染。進(jìn)一步加強(qiáng)市區(qū)大貨車通行秩序管理，擴(kuò)大市區(qū)禁行/限行大貨車區(qū)域。針對生物質(zhì)焚燒的影響，建議加強(qiáng)監(jiān)管，保證工業(yè)企業(yè)或餐飲企業(yè)達(dá)標(biāo)排放或依法責(zé)令整改或關(guān)停；建議加強(qiáng)巡查，嚴(yán)厲打擊露天燒烤、農(nóng)田焚燒生物質(zhì)(秸稈)行為，并落實(shí)到村或個人。加強(qiáng)秸稈的綜合利用，優(yōu)化傳統(tǒng)堆肥模式。

針對道路施工和揚(yáng)塵的影響，建議強(qiáng)化道路保潔、運(yùn)輸揚(yáng)塵污染控制；加強(qiáng)重點(diǎn)路段的保潔，增加噴霧抑塵、機(jī)械清掃、吸塵、灑水頻次，全面檢查落實(shí)“6個100%”防塵措施，并每天不少于2次灑水降塵。盡量安排在氣象條件好的情況下施工和運(yùn)輸，比如夏季。針對煙花爆竹的影響，單位和個人積極響應(yīng)市政府出臺的《韶關(guān)市煙花爆竹燃放安全管理?xiàng)l例》，擴(kuò)大市區(qū)禁止燃放煙花爆竹區(qū)域，并要求從事煙花爆竹零售的經(jīng)營者辦理經(jīng)營許可證，實(shí)行強(qiáng)有力的措施[7-8]。