楊振華
(懷化市生態環境局,湖南 懷化 418000)
懷化市位于湖 南西部偏南,主城區中間平坦,四面環山,屬盆地地形。地形優點是有雪峰山脈阻隔,對北方傳輸通道有一定阻隔效果。缺點是冬季局地靜穩氣象條件常發,使得顆粒物等大氣污染物排放后易于累積,難于擴散,容易造成大氣污染。
為推進國家環境空氣質量二級達標城市創建工作,懷化市從2020年開始積極探索改良管理模式,結合科技手段充分利用“空氣質量網格化微站及監管平臺”“大氣顆粒物組分站”“人工氣象干預”,對大氣污染防治工作實行精細化管理。終于在2020年懷化市環境空氣質量優良率達到98.1%,同比上升7.7%;主要指標PM2.5、PM10的累積濃度分別為29微克/立方米、51微克/立方米,PM2.5濃度同比下降19.4%,PM10濃度同比下降19.7%,空氣質量綜合指數為3.11。2021年懷化主城區環境空氣質量優良率為97%,在全省14地州城市中排名第三,改善幅度全省第二,連續兩年成功進入國家環境空氣質量二級標準達標城市。
懷化市空氣質量監測顯示,自2015年開始,懷化市PM10、SO2穩步下降,NO2、CO保持穩定,PM2.5在2019年出現反彈、O3持續升高,PM2.5、PM10高值出現在秋冬季,O3濃度高值出現在夏秋季,PM2.5、PM10是影響城區空氣質量的主要污染因子。分析2015~2018年數據,PM10占首要污染物天數的比例為34.0%~56.9%,PM2.5占比為17.5%~40.3%。2019年月度統計,月均濃度顆粒物最高值在1月,PM10濃度高值除1月、12月外,5月、8月及9月均在高值區。(見圖1、圖2)

圖1 2019年月污染天數變化圖

圖2 2019年PM10濃度日歷
稀疏的國控、省控點位的數據難以精細刻畫大氣污染演化的真實過程。眾多分散源頭(工地揚塵、機動車超排等)的直接污染范圍往往僅幾公里,其污染物隨大氣運動快速傳輸擴散,難以被周邊標準站直接捕捉。現有監測系統在此種情形下猶如管中窺豹,僅能反映區域平均水平,難以細致描述污染物空間分布情況及其演化成因。從微觀上看,明確污染形成的原因并確定污染源才能為現場環境保護執法行動提供明確目標。
在宏觀上,跨區域聯防聯控要求監測體系能夠量化不同類型污染源的貢獻比例和不同區域屬地責任,為環保政策的制定和實施提供抓手。這需要監測體系具備智能化的信息處理能力,從海量的數據中發現規律并得出結論,推動大氣污染治理的應用和業務創新。
污染物多樣化和污染源分散化的特征,不僅包括直接從污染源排放一次污染物,還包括大氣中化學反應所產生的二次污染物。而現有監測體系對于新型污染物還難以實現實時自動監測,多依賴于采樣頻率有限的實驗室檢測方法。從技術上看,現有的自動監測手段雖全部基于國標檢測方法,儀器設備的質量和規格較高,但其原理相對復雜,價格相對較高,加之固定站房建設和其高昂的運維費用限制了標準站監測網的規模。人工采樣+標準站自動監測體系的目標主要是提供準確可靠的數據支撐。現代化管理模式下,監測體系更需要精細化管理和快速反應的“便捷式”功能,并通過大量的數據采集分析,為大氣污染綜合治理提供快速、精準的決策依據和行動指導。
分析歷史數據,精準定位懷化市揚塵污染、移動源污染為懷化大氣首要污染貢獻源。根據《20 18年懷化市大氣污染源排放清單》數據顯示,懷化城區PM10排放主要貢獻源為揚塵源,城區PM2.5主要貢獻源為移動源和生活源。根據空氣質量網格化微站分析顯示,日均PM2.5和PM10濃度均在早7點、午12點出現高值,同時后半夜高值區時長較長,從22點持續到早晨(見圖3)。有多次月中發生PM10日均濃度在午間出現最高值的現象。結合2020年11月的道路積塵負荷走航監測發現,懷化中心城區部分道路積塵負荷較高,如德天路、高堰路、本業大道分別超過懷化市整體負荷值312%、153%、108%。造成該現象的主要原因是市政道路基槽開挖、建筑工地施工等土方作業過程中大多數未采取任何防塵措施,同時渣土運輸車、商砼車等工程車輛帶土上路、沿路拋灑等現象十分突出。2021年1月,懷化市在市三中建成顆粒物組分監測站。自運行以來,懷化各組分中的有機碳和硝酸根離子占比始終排名前三位。其中,有機碳來源于工業源、生活源和移動源,硝酸根離子則主要來源于移動源,這表明移動源對PM2.5有較大貢獻。此外,根據特征組分監測情況可知,春節期間的氯離子、鉀離子、鎂離子較其他時段濃度明顯升高,進一步佐證了煙花爆竹燃放對懷化市PM2.5濃度的影響,部分時段鈣離子濃度與環境空氣PM2.5同時升高,對應時段組分站與國控點的PM2.5濃度出現相應升高的情況,表明該時段受揚塵源影響較大。綜合以上表明利用空氣質量網格化 微站、大氣顆粒物組分站、道路走航監測等現代技術手段相結合可對污染進行精準溯源,為懷化市的大氣污染防治精細化管理提供有力的數據支撐。

圖3 2019年某日顆粒物日濃度變化
懷化城區的大氣污染防治要重點關注揚塵治理,提升城市環境管理水平,對大氣污染防控做到精細化管理。在日常督查、抽查、暗訪的基礎上,加大對停工項目、重點項目督查頻率及處罰力度。建立和完善揚塵在線管理平臺,全面落實規模以上施工工地全面安裝揚塵在線監測設備并與平臺聯網,統一建筑工地“六個100%”標準。在2020年,懷化市政府優化了“創建領導小組”,由市長親自任組長,建立“市長點評”制度,全面建立環境空氣質量聯防聯控長效機制,不斷加大全市創建達標工作巡查督導力度,強化定期通報。2021年度“創建領導小組”又開展了“清朗天空”百日攻堅執法行動,有效防范重污染天氣產生。
按照“微站預警、現場溯源、熱點研判、解決問題”的工作流程,2020年2月,懷化市著眼于服務全市大氣環境質量污染防治精準施策的需求,立足于全市17個標準空氣質量監測站的基礎上,大力推進城區環境空氣質量網格化監測微站及監管平臺建設。參照《大氣PM2.5網格化監測點位布設技術指南(試行)》周邊污染源分布情況進行布點[1]。布點分類如 下:國控站周邊監控溯源點位共計布設26個(見圖4);環境質量監測點位共布設5個(見圖5);傳輸點位共布設4個(見圖6)。

圖4 國控站周邊監控溯源點位(黃色) 紅色為國控站

圖5 環境質量監測點(綠色) 紅色為國控站

圖6 周邊鄉鎮邊界點監測點(藍色) 紅色為國控站
一是整合數據資源,初步實現分析溯源。懷化市空氣質量監控平臺整合了標準站、小微站、組分站、涉氣污染源在線監控、機動車遙感、大氣污染源清單等數據,通過數據整合分析初步嘗試分析溯源。
二是加強精細監管,確保打擊精準。設立指揮調度平臺根據日常與特護期設置兩套空氣質量預警閾值。結合街道社區現有環保專員職責,再根據點位布設網格并設置2位網格長和35位網格員,通過網格化微站APP接受平臺派發的任務并反饋實地巡檢情況。
三是利用優勢資源,及時進行人工氣象干預。通過“逐步回歸”“神經網絡”兩套統計模型對未來1~7天空氣質量狀況進行預測,并充分利用湖南省第二飛機人工增雨作業基地(芷江)的優勢,對重污染天氣進行提前干預[2]。
3.5.1 正視問題,查找監管空檔
多年來,由于城市環境管理的職責不明晰,導致城市建成區范圍內揚塵污染治理管控不嚴、城區生活面源污染治理不實成為創建國家空氣質量達標城市的又一頑疾。部門間經常會發生相互推諉的情況,同時存在監管不嚴,責任主體缺失的問題。為此,理清揚塵污染防控部門的職責,落實部門責任成為急需解決的問題。
3.5.2 理清職責,促進監管擔當
《懷化市揚塵污染防治條例》于2021年3月1日正式實施,該條例對部門職責、工程項目三方責任、防治措施、監督管理等方面做了具體規定[3]。
2021年懷化市以鞏固空氣質量二級達標城市為目標,全面啟動了“十四五”應對氣候變化規劃編制工作。更新“懷化市應急減排清單”和“懷化市主城區及12個縣市區聲功能區”劃定工作。還出臺了《懷化市生態環境保護工作責任清單》,對各部門相關職責進行了明確。通過法規政策明確揚塵污染防控的部門職責,懷化市藍天保衛戰齊抓共管的局面逐步形成。
藍天保衛戰只有起點沒有終點。新時期的大氣污染治理是一項長期、艱巨的工作,需要有精細化的管理模式、科學有效的治理手段。下一階段我們將更加積極探索新的管理模式,讓懷化成為一座名副其實的“會呼吸的城市”。