阜新市城市空氣污染特征及原因分析

冮明選

阜新市城市空氣污染特征及原因分析

冮明選

（遼寧省阜新生態環境監測中心，遼寧 阜新 123000）

依據2021年空氣質量監測數據，對阜新市城區空氣質量污染時間特征、空間分布特征、氣象特征及污染原因進行了分析。PM2.5、PM10和O3為阜新市城市空氣質量主要污染物，PM2.5污染主要發生在取暖期，早、晚時段污染相對突出，主要來源于本地低空面源排放。PM10污染主要發生在取暖期和春季，污染主要來自煤和生物質燃燒、外來輸入沙塵影響以及本地大風揚塵。O3污染主要發生在春季和夏季，污染來源有待利用技術手段進一步確定。

阜新市；環境空氣；污染特征；污染原因

2021年，阜新市城市空氣質量6項污染物濃度全部達到國家二級標準，優良天數比例為85.2%，綜合指數為3.86，細顆粒物（PM2.5）濃度為34 μg·m-3，創有監測記錄以來最低值。2021年總體空氣質量達2014年開始采用6項污染物進行空氣質量評價以來最好水平。目前，顆粒物（PM2.5和PM10）和臭氧（O3）為阜新市空氣質量主要污染物，為持續改善城市空氣質量，下面對2021年阜新市城市空氣質量污染特征及原因進行分析，為環境管理部門提供參考依據。

1 阜新市空氣質量污染特征

1.1 空氣質量污染時間特征

2021年共超標54天，作為日首要污染物PM2.5、PM10和O3分別超標30天、11天和13天，分別占總超標天數的55.6%、20.4%和24.1%。其他3項污染物無超標日。2021年空氣質量日首要污染物超標天數月變化見圖1。

圖1 2021年空氣質量日首要污染物超標天數月變化

PM2.5主要在取暖期超標，早、晚時段污染相對突出。PM10主要在取暖期和春季超標，污染主要來自煤和生物質燃燒、外來輸入沙塵影響以及本地大風揚塵。O3主要在春季、夏季超標，午后時段污染相對突出。SO2、NO2和CO取暖期濃度高于非取暖期。

1.2 污染空間特征

綜合指數：按綜合指數，2021年阜新市5個國控點位空氣質量由好到差依次為：農業園區、玉龍新城、長青街、工業園區和東苑，綜合指數分別為3.38、3.64、4.01、4.28和4.51。

PM2.5污染狀況：農業園區、玉龍新城和長青街3個點位PM2.5年均濃度均達標，污染相對較輕；東苑和工業園區2個點位PM2.5濃度均超標，污染相對較重。

O3污染狀況：長青街點位O3污染相對較輕，工業園區污染相對較重，其他3個點位污染狀況居中。2021年國控點位PM2.5和O3濃度及超標情況見圖2。

省大氣污染重點區域：2021年列入21個省大氣污染重點區域的細河區（東苑點位）PM2.5濃度為39.5 μg·m-3，全省由好到差排第9名，同比下降4.8%，改善幅度居最末位（全省重點區域平均濃度同比下降10.0%）。

1.2 污染氣象特征

2021年東苑國控點位氣象監測結果顯示：西南風頻率最高，為34%；東南風、南風頻率較低，均為2%。西北風平均風速最高，為2.7 m·s-1；東風平均風速最低，為1.2 m·s-1。2021年各風向出現頻率及平均風速見圖3。

圖3 2021年各風向出現頻率及平均風速

各風向PM2.5和O3濃度統計顯示：西風、西南風和東風時，PM2.5濃度相對較高，其中西南風時PM2.5污染貢獻（濃度值與風頻乘積）占比最大；南風、西南風時，O3濃度相對較高，其中西南風時O3污染貢獻占比最大。可見，西南風對阜新市空氣質量影響最大。2021年各風向PM2.5和O3濃度及污染貢獻占比見圖4。

2 阜新市空氣質量污染原因

2.1 PM2.5污染主要來源于本地低空面源

PM2.5是全年首要污染物，污染主要集中在取暖期，污染狀況與地形、氣象及污染源分布和排放等因素有關。

地形因素：阜新市城區地處細河盆地內，呈三面山地包圍，西南方向一面低的“U”字型地形，不利于大氣污染物擴散，且易造成污染物累積。

氣象因素：西南風時PM2.5污染影響最大，原因初步分析，一是西南風時，出現靜穩等不利污染物擴散天氣相對較多；二是西南風攜帶暖濕氣流，空氣濕度增大，有利于顆粒物吸收增長而濃度增大，以及氣態污染物轉化生成二次顆粒物；三是氟化工園區、阜新發電廠等主要大氣污染源多分布在市區以南或南部，西南風時對主要分布于市區北部的國控點位影響凸顯；四是西南風可能存在一定的外來污染傳輸影響。

污染源因素：市中心區及阜蒙縣城區周邊熱電企業多而分散，部分尚未實現超低排放，海州露天礦坑內自燃現象仍有發生；尤其是城郊沙海、西荒、九營子、華東鎮等地區，成片分布的平房居民仍有使用高污染燃料情況，早晚時段規律性集中低空排放，在靜穩、逆溫等不利氣象條件時易造成工業園區、玉龍新城、東苑國控站點周邊局部短時較重污染，是顆粒物污染主要來源，全年5個月取暖期影響115天，占比76%。

取暖期3個國控點位各風向PM2.5濃度相比，工業園區偏西風、玉龍新城偏北風、東苑偏東風時污染相對較重，此結果與3個點位周邊平房面源分布情況基本一致。取暖期3個國控點位各風向PM2.5質量濃度見圖5。

圖5 取暖期三個國控點位各風向PM2.5濃度

2.2 PM10污染主要來源于煤和生物質燃燒排放以及外來輸入沙塵影響

2021年PM10共超標22天，其中11天首要污染物為PM10，全部由外來輸入沙塵影響所致；另11天首要污染物為PM2.5，幾乎全部發生在取暖期，污染來源與PM2.5基本一致。另外，本地大風揚塵影響也不容忽視，海州露天礦坑、海州南部大量儲煤場等面源，在大風情況時易引起PM10局地污染。

2.3 O3污染有待利用技術手段準確溯源

O3是氮氧化物和揮發性有機物（VOCs）在紫外線照射下發生光化學反應的產物，濃度峰值一般出現在午后時段，但統計發現，我市夜間小時濃度時常出現高值（超過160 μg·m-3）甚至超標（超過 200 μg·m-3）情況。

2021年O3共超標13天，有8天夜間出現濃度高值，尤其6月11日晝間未出現濃度高值，但夜間20—24時連續5 h超標，22時最大值達264 μg·m-3，超標0.32倍。全年出現O3濃度高值共133 h，其中夜間19時以后出現45 h，占比34%；全年小時濃度超標共12 h，其中夜間超標5 h，占比42%。

統計顯示，我市O3污染主要發生在西南風下，13個超標日中有12天為西南風，風速一般在2 m·s-1以上。對比同期上風向的錦州、朝陽兩市與阜新市小時濃度變化，尚未發現阜新市存在明顯受外來污染傳輸影響情況。阜新市主城區以及上風向氟產業開發區均存在排放O3前體物質企業，其對阜新市O3污染影響規律和影響程度有待進一步利用激光雷達走航等先進技術手段進行溯源分析，并有針對性采取污染管控措施實現精準治污。

3 結 論

PM2.5、PM10和O3為阜新市城市空氣質量主要污染物，PM2.5污染主要發生在取暖期，早、晚時段污染相對突出，主要來源于本地低空面源。PM10污染主要發生在取暖期和春季，污染主要來自煤和生物質燃燒、外來輸入沙塵影響以及本地大風揚塵。O3污染主要發生在春季和夏季，污染來源有待利用技術手段進一步確定。

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Analysis on Characteristics and Causes of Air Pollution in Fuxin City

（Liaoning Fuxin Ecological Environmental Monitoring Center, Fuxin Liaoning 123000, China）

Based on the monitoring data of air quality in 2021, the temporal characteristics, spatial distribution characteristics, meteorological characteristics and causes of air quality pollution in Fuxin city were analyzed. PM2.5, PM10and O3were the main pollutants in Fuxin's urban air quality. PM2.5pollution mainly occurred in the heating period, and the pollution was relatively prominent in the early and late periods, mainly coming from local low-altitude non-point sources. PM10pollution mainly occurred in the heating period and Spring, and the pollution mainly came from coal and biomass combustion, imported dust and local wind dust. O3pollution mainly occurred in Spring and Summer, and the pollution source needs to be further determined by technical means.

Fuxin city; Ambient air; Pollution characteristics; Pollution causes

2022-03-30

冮明選（1979-），男，滿族，高級工程師，遼寧省阜新市，2003年畢業于遼寧工程技術大學信息與計算科學專業，研究方向：環境監測。

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1004-0935（2023）01-0101-04