宿遷市顆粒物污染成因解析及建議

江蘇省宿遷環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 薛俊

一、引言

由于氣象擴(kuò)散條件的影響，秋冬季是顆粒物污染相對(duì)較為嚴(yán)重的季節(jié)，污染中主要污染物基本為PM2.5。針對(duì)顆粒物污染問題，宿遷市生態(tài)環(huán)境相關(guān)部門在對(duì)生產(chǎn)企業(yè)及建筑工地等特征行業(yè)采取常規(guī)與非常規(guī)、定期與不定期和“5+2”“白+黑”執(zhí)法監(jiān)督檢查的同時(shí)，也通過督促企業(yè)污處設(shè)施改造升級(jí)、加強(qiáng)行業(yè)綠島建設(shè)、鼓勵(lì)綠色標(biāo)桿企業(yè)創(chuàng)建等政策措施，不斷加強(qiáng)對(duì)顆粒物污染的治理和管控，取得了不錯(cuò)的效果。“十三五”期間，宿遷市PM2.5年均濃度下降率達(dá)15.2%。然而，因?yàn)轭w粒物污染來源的多面性和復(fù)雜性，PM2.5濃度依然較高，距離人民的期望還有較大差距，這就需要我們更深入、清晰地了解顆粒物污染的成因，做到精細(xì)化、強(qiáng)針對(duì)性的治理和管控。

二、概述

宿遷位于我國南北分界線上，且地勢(shì)較低，容易受北方污染傳輸?shù)挠绊憽墓I(yè)布局看，宿遷城區(qū)被工業(yè)企業(yè)所包圍，南有宿遷經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、宿城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)南區(qū)，東南方向有宿豫高新區(qū)，北有生態(tài)化工園區(qū)，西有蘇宿工業(yè)園區(qū)、宿城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)及耿車工業(yè)園區(qū)；從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)看，宿遷工業(yè)以膜產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥化工、木材加工、印刷包裝、機(jī)電裝備、食品飲料、紡織服裝、橡塑產(chǎn)業(yè)等為主，雖然企業(yè)在不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，但企業(yè)總體產(chǎn)污量較大，仍為影響環(huán)境的主要因素。同時(shí)，宿遷屬于新興城市，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市建設(shè)體量持續(xù)較大，機(jī)動(dòng)車增長率和保有量持續(xù)升高，無疑會(huì)給環(huán)境帶來更大的壓力。

（一）位置概況

宿遷位于江蘇省北部，介于東經(jīng) 117°6′19′′-119°12′50′′、北緯33°12′17′′-34°24′38′′之間，南與淮安市毗連，東與連云港市接壤，北與徐州市相連，西與安徽省交接，地處隴海經(jīng)濟(jì)帶、沿海經(jīng)濟(jì)帶、沿江經(jīng)濟(jì)帶交叉輻射區(qū)。全市整體呈西北高、東南低的格局，平原廣闊、河網(wǎng)密布，為典型蘇北水鄉(xiāng)。

（二）氣候氣象

宿遷市處于亞熱帶向暖溫帶過渡的地區(qū)，氣候溫和，四季明顯。夏季在太平洋副熱帶高壓的影響下，以東南風(fēng)為主，潮濕多雨；冬季在西伯利亞大陸冷高壓的影響下，以偏北風(fēng)為主，降水貧乏。但受近海區(qū)季風(fēng)環(huán)流和臺(tái)風(fēng)的影響，冷暖空氣交匯頻繁，洪澇等自然災(zāi)害經(jīng)常發(fā)生。

三、近五年顆粒物濃度統(tǒng)計(jì)分析

從2016-2020年近五年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看，宿遷市PM2.5月均濃度變化趨勢(shì)總體平穩(wěn)；從年度均值數(shù)據(jù)看，PM2.5濃度總體呈下降趨勢(shì)，其中2019年下降幅度最大，達(dá)到9.2%；“十三五”期間，宿遷市PM2.5年均濃度下降率達(dá)15.2%，但在蘇北五市中，無論是從年均絕對(duì)值還是降幅看，均處于較后的位次（見圖1）。

圖1 蘇北五市近五年P(guān)M2.5年度數(shù)值統(tǒng)計(jì)比較

四、各類污染源時(shí)空分布規(guī)律

為得出較為準(zhǔn)確的結(jié)論，2020年秋冬季，以宿遷學(xué)院為監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，利用在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀（SPAMS 05系列），對(duì)市區(qū)環(huán)境空氣中細(xì)顆粒物開展了多次連續(xù)監(jiān)測(cè)分析。基于監(jiān)測(cè)分析的結(jié)果，參照《大氣顆粒物來源解析技術(shù)指南》并結(jié)合本地的能源結(jié)構(gòu)，按照環(huán)境管理需求對(duì)細(xì)顆粒物排放源進(jìn)行分類，將本地細(xì)顆粒物污染來源歸結(jié)為7大類，分別為揚(yáng)塵源、生物質(zhì)燃燒源、機(jī)動(dòng)車尾氣源、燃煤源、工業(yè)工藝源、二次無機(jī)源、其它。其中，揚(yáng)塵包含建筑揚(yáng)塵、道路揚(yáng)塵、土壤塵等顆粒；生物質(zhì)燃燒源主要是農(nóng)作物秸稈、野草等露天焚燒以及生物燃料鍋爐排放的顆粒；機(jī)動(dòng)車尾氣源包含柴油車、汽油車等交通工具排放的尾氣顆粒；燃煤源包含燃煤電廠、鍋爐、散煤燃燒、煤工藝制造過程等排放的顆粒；工業(yè)工藝源包含了化工、金屬冶煉等工藝過程中排放的顆粒；二次無機(jī)源主要指從單顆粒譜圖來看，除鉀離子外，只含有二次無機(jī)組分（硫酸鹽、硝酸鹽等）的顆粒，在一定程度上可以反映出大氣二次反應(yīng)的強(qiáng)度。

根據(jù)監(jiān)測(cè)分析，PM2.5主要污染源為機(jī)動(dòng)車尾氣源（32.0%）、其它（18.9%）、燃煤源（17.8%）、工業(yè)工藝源（14.4%）、揚(yáng)塵源（9.7%）、生物質(zhì)燃燒源（5.6%）、二次無機(jī)源（1.6%）。

（一）機(jī)動(dòng)車尾氣源時(shí)空分布規(guī)律

從機(jī)動(dòng)車尾氣源小時(shí)排放規(guī)律（圖2）可見，機(jī)動(dòng)車尾氣源比例高峰出現(xiàn)在上午07∶00、12∶00和下午15∶00，早高峰現(xiàn)象較為明顯。其占比高值主要為東北風(fēng)主導(dǎo)區(qū)域，主要污染源NO2濃度高值主要出現(xiàn)在靜風(fēng)以及偏東風(fēng)主導(dǎo)的區(qū)域。

圖2 機(jī)動(dòng)車尾氣源小時(shí)排放規(guī)律

（二）揚(yáng)塵源時(shí)空分布規(guī)律

從揚(yáng)塵源小時(shí)排放規(guī)律（圖3）可見，揚(yáng)塵源占比峰值出現(xiàn)在午后13∶00～14∶00左右。其占比高值主要為偏東風(fēng)主導(dǎo)區(qū)域，與PM10偏東風(fēng)主導(dǎo)下高值重合。

圖3 揚(yáng)塵源小時(shí)排放規(guī)律

（三）燃煤源時(shí)空分布規(guī)律

從燃煤源小時(shí)排放規(guī)律（圖4）可見，燃煤源占比高值主要為凌晨至上午時(shí)段，整體排放夜間高于白天，其占比高值主要為西北風(fēng)主導(dǎo)區(qū)域，主要污染源SO2濃度高值主要為偏東風(fēng)和西北風(fēng)主導(dǎo)區(qū)域。

圖4 燃煤源小時(shí)排放規(guī)律

（四）生物質(zhì)燃燒源時(shí)空分布規(guī)律

從生物質(zhì)燃燒源小時(shí)排放規(guī)律（圖5）可見，生物質(zhì)燃燒源占比峰值出現(xiàn)在上午11∶00，其占比高值主要為西北風(fēng)主導(dǎo)且風(fēng)速相對(duì)較高區(qū)域。

圖5 生物質(zhì)燃燒源小時(shí)排放規(guī)

（五）工業(yè)工藝源時(shí)空分布規(guī)律

從工業(yè)工藝源小時(shí)排放規(guī)律（圖6）可見，整體排放夜間高于白天，其占比高值主要為偏東風(fēng)和西北風(fēng)主導(dǎo)區(qū)域。

圖6 工業(yè)工藝源小時(shí)排放規(guī)律

五、成因解析

機(jī)動(dòng)車尾氣源：機(jī)動(dòng)車尾氣源早晚高峰明顯，晚高峰對(duì)PM2.5濃度的影響更大，同時(shí)對(duì)NO2濃度影響較為明顯，受黃河南路、黃河南路與北京路交岔口等主要交通要道機(jī)動(dòng)車尾氣排放以及中運(yùn)河柴油運(yùn)輸船廢氣排放影響較大。

揚(yáng)塵源：監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，揚(yáng)塵源夜間占比高峰明顯，對(duì)夜間PM2.5質(zhì)量濃度的上升有一定的影響，污染來源與周邊建筑工地大片裸土有關(guān)。

工業(yè)工藝源：監(jiān)測(cè)期間工業(yè)工藝源清晨及夜間占比高峰明顯，對(duì)夜間PM2.5質(zhì)量濃度的上升有一定的影響，主要受東北方向影響較大。

燃煤源：比例高峰基本出現(xiàn)在下午16∶00，風(fēng)向來源高峰出現(xiàn)在西北偏北方向風(fēng)速1～1.5m/s主導(dǎo)區(qū)域，以及點(diǎn)位東向低風(fēng)速周邊區(qū)域，其中東風(fēng)靜風(fēng)區(qū)域與二氧化硫來源高峰區(qū)域重疊。

PM2.5質(zhì)量濃度在傍晚和夜間的波動(dòng)升高可能與機(jī)動(dòng)車尾氣源、揚(yáng)塵源和工業(yè)工藝源顆粒物數(shù)濃度在該時(shí)段的累積增加有重要關(guān)系。對(duì)機(jī)動(dòng)車尾氣和揚(yáng)塵源早晚高峰時(shí)段的高值排放區(qū)域需加強(qiáng)管控，以進(jìn)一步減低其影響。其中機(jī)動(dòng)車尾氣重點(diǎn)管控區(qū)域?yàn)闁|北面3-6公里范圍的主干道及易擁堵路段；揚(yáng)塵源重點(diǎn)管控區(qū)域?yàn)楸O(jiān)測(cè)點(diǎn)周邊1-2公里區(qū)域。燃煤源、工業(yè)工藝源和生物質(zhì)燃燒源規(guī)律的高值排放對(duì)大氣影響也不容忽視，需對(duì)該三類污染源在傍晚至夜間時(shí)段的高值區(qū)域（東區(qū)域、東北區(qū)域）進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注和重點(diǎn)巡查。

六、對(duì)策建議

一是秋冬季重點(diǎn)關(guān)注白天時(shí)段機(jī)動(dòng)車尾氣源的管控，尤其是早高峰時(shí)段；重點(diǎn)加強(qiáng)移動(dòng)源管控，包括高排柴油車、非道路移動(dòng)機(jī)械等。

二是工業(yè)工藝源污染方面，加強(qiáng)對(duì)涉氣、涉顆粒物企業(yè)的排查及排放達(dá)標(biāo)情況的跟蹤督查。

三是強(qiáng)化巡查督查，杜絕民用散煤的使用，尤其是夜間時(shí)段。

四是持續(xù)開展秸稈禁燃專項(xiàng)排查，杜絕違規(guī)焚燒的現(xiàn)象。

五是增加道路清掃頻次，確保區(qū)域內(nèi)工地嚴(yán)格落實(shí)“六個(gè)百分百”。