東北某區大氣污染特征分析

孫英杰

（赤峰市生態環境局元寶山區分局，內蒙古赤峰 024076）

東北某區以園區工業經濟發展為主導，同時注重農業、畜牧業及服務業發展。在全國發生區域性大規模霧霾天氣的總體情況下，該區常有重污染天氣出現，通過采取一系列污染防治措施，該區環境空氣質量有所提高，但仍有上升空間，大氣污染防治任務任重道遠，為此，本文詳細分析了該區2016年至2020年的大氣污染物特征，為大氣污染防治工作提供基礎技術支撐。

1 研究方法和數據來源

1.1 研究區域概況

該區位于我國東北部，地處中緯度，低山丘陵較多，地勢西南高、東北低，海拔一般在500～700m。屬溫帶半干旱大陸性季風氣候，1月溫度最低，2016年至2020年平均氣溫9℃左右，7月份溫度最高，平均氣溫25℃左右，年平均風速在2～5m/s。

1.2 數據來源

選用東北某區2016年至2020年環境空氣基本監測項目中的SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3的日均濃度值進行分析，所有數據來源于該區環境空氣質量自動站點監測數據。

1.3 分析方法

對東北某區2016年至2020年SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO的日均濃度值進行整理，用電子表格繪制各年度濃度隨時間變化曲線。

2 2016年至2020年東北某區環境空氣質量變化狀況分析

2.1 各染物年度變化狀況分析

東北某區2016年至2020年各污染物濃隨時間變化曲線如圖1。圖1顯示：SO2各年度濃度變化特征基本一致，冬季明顯高于春、夏、秋季，夏季濃度最低，呈倒U型，SO2濃度呈逐年下降趨勢；NO2濃度變化不是很大，呈倒W型，從2016年至2017年開始降低，從2018年至2020年又有所升高；PM10濃度曲線呈倒W型，冬季較高，夏季最低，PM10濃度變化從2016年至2019年逐漸降低，到2020年又稍有升高；PM2.5濃度變化情況與PM10相似，呈倒W型，從2016年開始逐年降低，到2020年略有升高；O3各年度濃度變化特征基本一致，O3濃度隨季節變化特征顯，夏季濃度較高，曲線變化呈倒V型，從2016年至2016年有所升高，從2017年開始下降，到2020年，又稍有上升；CO濃度變化有所起伏，曲線基本呈倒W型，冬季濃度較高，夏季濃度最低。從2016年到2017年升高，又從2017年開始降低，到2020年又小幅升高。

圖1 2016—2020年各污染物濃度變化

該區供暖期從10月中旬開始至4月中旬結束，主要是以集中燃煤供暖為主，同時有居民使用散煤、秸稈等生物質取暖，又加上冬季氣壓高、溫度低、濕度比春秋季節大等因素，導致該區冬季污染濃度比其他季節高。從氣象條件看，2016年平均風速為2.7m/s，污染天氣較多，而風速又較小，不利于污染物擴散，從2017年至2020年，東北某區年均風速分別為3.8m/s、5.0m/s、4.7m/s、4.8m/s，風速的增加，有利于污染物的擴散，可見，該區污染物濃度的高低，除了與減排措施有關，也可能與氣象條件有關。

2.2 各污染物季度變化情況分析

東 北 某 區2016年 至2020年SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO的濃度變化有明顯的季節性特征，SO2年內變化幅度較大，冬季濃度較大，1月、2月和12月濃度較高，其他月份濃度較低。NO2冬季濃度較大，各年度的1月、2月、3月濃度較大，其他月份濃度較低小。PM10濃度隨季節變化名比較明顯，冬、春季節濃度較大，各年度的1月、2月、3月、11月、12月濃度較大，其余月份濃度較小，PM2.5冬、春季節濃度較大，各年度的1月、2月、3月、11月、12月濃度較大，其余月份濃度較小。O3夏、秋季節濃度較大，各年度4月至10月的濃度較高，其余月份濃度較低。CO冬、春、秋季濃度較大，各年度夏季濃度較小，7月、8月、9月濃度偏低。

2.3 東北某區環境空氣質量狀況分析

從2016年至2020年，東北某區環境空氣質量級別均為Ⅱ級，主要特征污染物為PM2.5、O3、PM10，首要污染物從2016年的PM2.5變為2017年和2018年的PM2.5、O3、PM10，到2020年變為PM10，優良天數比例逐漸提高，從2016年的73.5%逐年增加到2020年的80.8%，污染天數有所減少，從2016年的94d減少到2020年的67d，空氣質量持續好轉。

3 污染物濃度變化因素分析

3.1 SO2濃度變化影響因素分析

從2016年至2020年東北某區SO2日均濃度變化曲線可以看出，SO2濃度冬春季節較高，夏秋季節較低，除2017年SO2濃度日均值變化呈出冬季＞春季＞ 夏季＞秋季，2016年、2018年、2019年、2020年 SO濃度日均值變化呈現出冬季＞秋季＞春季＞夏季[1]，這與該區冬季采用煤有關，還與該區城中村、農村用散煤和秸稈等生物質取暖有關，該區冬季氣壓高、氣溫低、風速低、濕度大，這樣的氣象條件不利于污染物的擴散，從而使SO2污染物較高。2016年SO2濃度最大值為254μg/m3，出現在11月24日，值得關注的是當天是感恩節，SO2濃度高值集中在1、月、11月、12月，此外，12月31日也就是跨年當天，SO2濃度較高，濃度值為231μg/m3，這與慶祝元旦燃放煙花爆竹有關。2017年SO2濃度高值集中在1月，也就是元旦前后和春節前后，受燃放煙花爆竹的影響，SO2濃度較其他時段高，并且超標天氣氣象條件基本一致，均表現為風速低、濕度大、以東南風為主導風向，低風速、低濕度氣象條件不利于污染的擴散。從2018年起，SO2濃度開始降低，沒有超標現象出現，主要是因為該區自2016年以來，采取了加強供暖企業監管、淘汰老舊鍋爐、開展城中村改造、鼓勵村民使用節能環保鍋爐等諸多大氣污染防治措施有著密切的關系，還可能與該區風速增大加快了污染物的擴散有關。

3.2 NO2濃度變化影響因素分析

從2016年至2020年東北某區NO2濃度變化曲線可以看出，NO2濃度冬春季節較高，夏秋季節較低，但未超標，可見NO2濃度受冬季燃煤影響不明顯，一般NO2源于汽車尾氣的排放[2]，該區NO2受汽車廢氣排放的影響也不明顯，但也不可忽視，隨著人們生活水平的提高，汽車需求量逐年增加，也會帶來新的環境問題。

3.3 PM10濃度變化影響因素分析

從2016年至2020年東北某區PM10日均濃度變化曲線可以看出，PM10濃度冬春季節較高，夏秋季節較低，與SO2濃度變化類似，也與該區冬季采暖燃煤、區城中村、農村用散煤和秸稈取暖有關。2016年PM10濃度最大值為405μg/m3，出現在12月16日，PM10濃度高值集中在1月、11月12月，12月31日跨年當天，PM10濃度較高，濃度值為303μg/m3，與燃放煙花爆竹有關。2017年PM10濃度最大值為 664μg/m3，出現在5月4日，濃度高值集中在1月、2月、3月、5月、12月，元旦期間、春節前后、清明節期間，受燃放煙花爆竹及祭祀的影響PM10濃度較其他時段高。2018年PM10最大值為443μg/m3，出現在11月26日，濃度高值集中在3月、4月、5月、11月，供暖期和清明節期間PM10濃度比其他時段高。2019年PM10濃度最大值為374μg/m3，出現在4月17日，濃度高值集中在1月、4月、5月，供暖期和清明節期間PM10濃度比其他時段高。2020年PM10濃度最大值為466μg/m3，出現在1月25日，濃度高值集中在1月、4月、5月、11月、12月，供暖期、除夕夜和清明節期間PM10濃度比其他時段高。從2018年開始清明節期間PM10濃度升高，也就是說祭祀產生的污染已成為一個新的問題，需要重視起來。從PM10超標數據看來，大風速和低濕度這樣利于污染物擴散的氣象條件對PM10濃度變化影響不十分明顯，在供暖期結束后，依然有突發的污染天氣出現，可見PM10受人為影響因素也 較大。

3.4 PM2.5濃度變化影響因素分析

從2016年至2020年東北某區PM2.5日均濃度變化曲線可以看出，PM2.5濃度冬春季節較高，夏秋季節較低，與PM10濃度變化類似，與該區冬季采暖燃煤、區城中村、農村用散煤和秸稈取暖有關。2016年PM2.5濃度最大值為333μg/m3，出現在12月19日，PM2.5濃度高值集中在1月、2月、3月、5月、11月、12月，12月31日跨年當天，PM2.5濃度較高，濃度值為235μg/m3，與燃放煙花爆竹有關。2017年PM2.5濃度最大值為258μg/m3，出現在1月28日，濃度高值集中在1月、2月、3月、5月、11月、12月，元旦期間、春節前后、清明節、五一假期，受燃煤、清明祭祀的影響 PM2.5濃度較其他時段高。2018年PM2.5最大值為153μg/m3，出現在3月12日，濃度高值集中在1月、2月、3月、4月、11月、12月，受燃煤、燃放鞭炮的影響，供暖期、春節期間和清明節期間PM10濃度比其他時段高。2019年PM2.5濃度最大值為158μg/m3，出現在4月17日，濃度高值集中在1月、2月、3月、4月、12月，受燃煤、燃放鞭炮、清明祭祀的影響，供暖期、元旦、PM2.5濃度比其他時段高。2020年PM2.5濃度最大值為466μg/m3，出現在1月25日，濃度高值集中在1月、2月、11月、12月，受燃煤、燃放鞭炮的影響，供暖期、元旦、春節期間PM10濃度比其他時段高。從PM2.5超標數據看來，PM2.5與PM10濃度變化相關，PM2.5受人為影響因素也較大。

3.5 O3濃度變化影響因素分析

從2016年至2020年東北某區PM2.5日均濃度變化曲線可以看出，O3濃度春末、夏秋季高，冬季較低，與劉彪[3]的分析結果一致，東北取暖期在10月中旬開始到4月中旬結束，由供暖期帶來的季節性污染也隨之漸漸結束，5月份O3污染開始凸顯出來，O3高值集中在5月、6月、7月、8月，2016至2020年濃度最大值分別為208μg/m3、223μg/m3、185μg/m3、218μg/m3、219μg/m3。O3濃度夏季較高，主要是因為夏季溫度高，日照時間長，前體物比較充足，汽車尾氣、工業企業排放的到大氣中的有機污染物和氮氧化物，在強光中紫外線的照射下和低濕度條件下經光化學反應，產生O3。

3.6 CO濃度變化影響因素分析

從2016年至2020年東北某區CO日均濃度變化曲線可以看出，CO濃度冬季高，春、夏、秋較低，濃度高值集中在1月、2月、12月，2016年和2017年濃度最大值分別為5.174mg/m3、4.566mg/m3，2018年至2019年CO濃度未出現超標情況。CO濃度變化與冬季取暖燃煤、生物質燃燒有關。

4 大氣污染防治措施及建議

4.1 大氣污染防治措施

自2016年以來，東北某區采取了加強污染源防控、抓好重點時段污染源監管、促進企業進行超低排放改造升級、拆除老舊燃煤鍋爐、改造平房民爐具、加強加油站儲油庫油氣回收、加強在線監控設備監管、秸禁燒和綜合利用、揚塵治理、整治餐飲業油煙等多種措施防治大氣污染，治理效果頗具成效，但燃煤型污染仍是該區的主要污染問題，偶發性污染值得關注，臭氧污染問題也需要重視。

建議該區開展大氣污染源解析工作[4]，摸清污染源和貢獻率，有針對性地采取污染防治措施，繼續調整和優化能源結構，加大清潔能源利用率，強化對燃煤鍋爐的監管力度，控制煤炭總量消費，加強機動車污染防治，鼓勵新能源汽車的使用，強化綠化工程建設，加強露天堆場整治，做好重污染天氣應急工作，加大大氣污染防治宣傳力度，加大環保專項資金投入力度，為各項污染防治措施落實提供基礎保障。

5 結語

2016至2020年以來，東北某區經過一系列大氣污染措施的實施，環境空氣質量逐年向好，但污染天氣依然存在，還有很大的減排空間。通過繼續探索不斷調整產業和能源結構，從源頭控制污染，實施精準治污等措施，必能打贏藍天保衛戰。