鎮江市典型區域大氣特征污染物溯源監測分析

殷思敏，顧婷婷，任 容，謝 琳

（江蘇省鎮江環境監測中心，江蘇 鎮江 212000）

引言

隨著大氣污染防治工作的不斷深入，大氣環境質量得到改善，但大氣污染防治形勢依然嚴峻，大氣污染對人體健康、植物生長、器物及材料、大氣能見度和氣候等均有一定的負面作用[1]。國家提出了精準治污、科學治污、依法治污的要求，其中精準識別是精準治污的前提，在全面準確掌握污染源基礎信息的基礎上，應準確識別重點區域、行業、時間等。大氣污染溯源監測作為精準識別的重要手段，通過在重點區域、街鎮以及功能區等尋找污染源，實現靶向治理的目標[2]。目前，為貫徹落實可持續發展戰略以及生態文明建設，溯源監測已逐漸形成江蘇品牌，相繼發布了環境空氣、地表水污染溯源監測技術指南，高效推動了污染預防和治理工作。鑒于此，本文對典型區域的大氣溯源監測行動進行了一次重要梳理，闡述常用的大氣污染溯源監測技術，排查大氣污染問題，并提出有效應用措施，旨在為相關專項溯源監測工作提供借鑒和參考。

1 典型區域概況

1.1 污染概況

該典型區域位于鎮江市區上風向，其主導產業為化工、造紙、機械設備制造、汽修、生物制藥等。2022年5月，典型區域PM2.5、優良天數比率市區排名靠前，但NO2濃度最高，為30 μg/m3，明顯高于市區均值20.0%；VOCs濃度也為最高，明顯高于市區均值。典型區域風速最高3.2 m/s，最低0.3 m/s，平均風速1.4 m/s，主導風向為東風-東南風，大氣污染基本以本地累積為主。

利用風速、風向和污染物數據繪制NO2、NO3-、K+污染玫瑰圖并進行分析，與非污染天相比，污染天NO2因二次轉化成NO3-濃度有所下降；非污染天受東南風影響，NO2高值時下風向NO3-也出現高值。NO3-和K+分別受NO2二次轉化、生物質燃燒排放影響，污染天濃度明顯高于非污染天。

1.2 PM2.5組分分析

2022年5月，典型區域PM2.5組分分析顯示：二次組分（NO3-、SO42-、NH4+）占比達72.3%，其中NO3-占比最高，達35.6%，PM2.5逐步向硝酸型污染轉化。5月下旬，NO3-明顯上升，主要來源于工業NO2二次轉化，這與NO3-污染玫瑰圖表征一致。5月上旬K+相對平穩，下旬明顯上升，這與秸稈焚燒密切關聯。

1.3 來源解析

2022年5月，通過對典型區域PM2.5進行PMF源解析，結果表明：主要貢獻源依次為二次硝酸（主要組分為NO3-）、工業（主要組分為Mn）、機動車（主要組分為EC）、揚塵（主要組分為Ca）、生物質燃燒（主要組分為K+）、燃煤（主要組分為Cl-）、二次硫酸（主要組分為SO42-）[3]。其中二次硝酸（18.48%）和工業（17.96%）貢獻最高，主要來源于工業排放及NO2二次轉化。另外，5月正值油菜、小麥收割季節，生物質燃燒（12.17%）也不容忽視。

2 典型區域溯源監測

2.1 監測技術

目前，常規空氣質量監測手段為紫外熒光法、化學發光法、紅外吸收法、紫外吸收法、錐形振蕩微天平法分別測量SO2、NO、CO、O3、PM10及PM2.5的質量自動監測綜合站，但監測綜合站在典型區域大氣特征污染溯源中的應用相對薄弱。環境污染溯源監測是針對突出環境問題，或圍繞當地污染源排放特征及其環境熱點問題，通過溯源監測查明污染來源，提出整改建議。本次大氣溯源監測利用多手段、多方法對典型區域大氣污染物組分進行識別監測，包括無人機搭載紅外熱成像系統、走航監測、便攜式顆粒物分析儀、手持便攜式VOCs檢測儀等先進技術手段。

其中無人機搭載紅外熱成像系統是通過探測目標物體的紅外輻射，并通過光電轉換、信號處理等手段，將目標物體的溫度分布圖像轉換成視頻圖像。應用此技術，能有效辨別廢氣處理設施是否正在運行，廠房內的生產設備是否處于開啟狀態，可以在完全無光的夜晚或是在陰云密布的惡劣環境，清晰地觀察到前方的情況，能進一步提高工作效率，降低執法人員所面臨的安全風險，同時無人機可隨時起飛，具有時效性強、機動性好、巡查范圍廣等優點，能直接飛到企業上空拍攝，不受空間、地形條件的制約。走航監測是將垂直雷達設備置于檢測車上沿特定路線進行走航，可以快速定位本地源，掌握站點數據異常變化，站點數據異常快速溯源，分析典型污染過程，監督已知源動態，捕捉污染源消散過程，污染物高空遷移擴散等[4]。便攜式顆粒物分析儀小巧輕便，操作簡單，易于維護，便于手持檢測使用，數據可滾動查看。手持便攜式VOC檢測儀（PID）其核心是儀表內置的光離子傳感器，光離子傳感器對于VOCs和一些有毒氣體有著良好的反應，可通過紫外燈將有機分子進行電離，成為可檢測的正負離子，傳感器通過捕捉被測氣體的正負電荷而轉化為電信號，達到檢測濃度的目的。

2.2 工業源

2022年5月，根據PM2.5組分分析、來源解析結果，對典型區域工業企業開展現場溯源調查，主要包括化工、造紙、機械設備制造等重點行業。發現的主要問題如下：一是走航發現5處VOCs高值點，疑似有無組織排放存在，其VOCs高值主要污染物種分別為：乙酸乙酯、二甲苯、乙醇、乙酸等。二是生產過程中存在“敞開式”作業現象，VOCs散逸明顯，部分廠區內發現多處露天油漆噴涂，采用手持便攜VOCs設備測得VOCs濃度達3.949 mg/m3；部分廠區內油漆地面標識，廠界監測VOCs濃度達3.470 mg/m3；油漆等物料桶裸露擺放，桶口VOCs濃度達1 528 mg/m3。三是部分企業工段VOCs濃度達29.23 mg/m3，車間未密閉，VOCs自動監控設施檢查中發現運維人員資質及儀器相關信息未上墻，運維臺賬記錄不規范。

汽修企業調漆、噴漆環節VOCs無組織排放現象依然存在，危廢、溶劑等密封管理不到位。調漆環節VOCs無組織排放尚處于管理盲區，部分企業調漆室內VOCs濃度達79.47 mg/m3，廢氣收集裝置未開啟，存在“敞開式”作業現象。危廢、溶劑等密封管理不到位，部分企業危廢室內VOCs濃度達6.739 mg/m3，危廢室外VOCs濃度達5.750 mg/m3，散逸明顯。

走航發現多處NO2高值點，部分廠區NO2達755 μg/m3，疑似有無組織排放存在。典型區域重點排污單位氮氧化物自動監控設施檢查中，部分企業存在不合規現象，包括運維人員無資質且專業能力不足、監控設備量程錯誤、運維不規范、校準標氣不足、環境條件不符合規范等現象。

2.3 揚塵源

走航發現多處顆粒物高值點，可能來源于汽車揚塵。采用走航—質譜技術對典型區域多條主干道開展顆粒物巡查，累計發現4處PM10高值點，濃度值分別為2 973.84 μg/m3、583.34 μg/m3、475.79 μg/m3和489.35 μg/m3，主要來源于碼頭和渣土轉運。周邊工地數量多，部分裸土覆蓋不到位。對典型區域周邊工地進行專項調查，采用無人機巡查發現7處裸土覆蓋不到位，揚塵風險大，應盡早為裸土穿“新衣”。

2.4 移動源

典型區域主干道碼頭、企業、施工渣土車轉運較多，本次溯源監測連續兩日對主要轉運主干道進行監控，渣土車流量約為500輛/日左右，峰值可達600輛，渣土揚塵位于主導風向上風向，移動源的高排放污染物對典型區域監測站點空氣質量產生影響。此外，由于典型區域監測站點周邊工地較多，非道路機械的高排放污染物也不容忽視。

2.5 秸稈焚燒

2022年5月，正值油菜、小麥收割季節，秸稈焚燒現象嚴重。農田集中在典型區域的三個鄉鎮，采用無人機（搭載紅外熱成像功能）和現場巡查方式，發現11處露天秸稈焚燒現象，焚燒時段基本集中在中午及傍晚時段。秸稈焚燒時產生大量SO2、NO2、PM2.5，在陽光作用下可能伴隨生成O3，嚴重影響大氣環境質量。

2.6 生活源

鎮江典型區域雖以工業為主，監測站點周邊小區密集，部分居民小區距站點僅50米，現場調查發現老舊小區居民生活油煙通過管道直排戶外，新居民小區生活油煙經公共煙道在樓頂排放，但無油煙凈化設施。由于站點周邊小區密度較大，居民生活油煙對空氣質量產生一定影響。

3 對典型區域大氣環境質量改善的建議

2022年5月，位于鎮江市區上風向的典型區域PM2.5、O3、優良天數比率在市區排名靠前，但作為O3生成前體物和PM2.5二次硝酸鹽來源的NO2濃度為市區最高，VOCs濃度為市區最高，特征污染物問題突出。為扭轉典型區域空氣質量嚴峻形勢，利用走航監測、無人機、現場調查等方式，對典型區域工業源、揚塵源、移動源、秸稈焚燒、生活源開展“三駕馬車”聯合溯源排查，發現存在的問題并提出以下建議：

（1）加強三方合力建設，增強底線思維，保持高壓態勢。形成以監測、監管、督察相結合的系統化“監測+執法”的溯源方式，結合“鐵腳板”、走航、無人機等方式，加大巡查夜查力度，及時發現問題。持續管控典型區域VOCs、NOX排放，強化協同治理。典型區域位于市區上風向，VOCs、NOX是PM2.5和O3形成的關鍵前體物，污染高值對下風向產生影響。有效削減VOCs、NOX排放，將直接影響到全市大氣環境質量形勢。應加強重點高值區域、重點行業、排放大戶動態清單式管理，抓住減排“牛鼻子”，有的放矢。加強汽修噴涂及危廢管理，避免“敞開式”作業散逸排放，強化廢氣收集處理，嚴格管控合規性作業時段。

（2）加大重點污染企業自動監控設施的核查力度，確保在線監測數據準確有效。針對典型區域企業現場排查的共性問題，舉一反三，在全市范圍內對重點排污單位自動監控設施進行專項檢查，加大執法抽查力度和頻次，持續開展污染源自動監控設施日常監管，督促企業嚴格履行環境保護主體責任。以自動監控為非現場監管的主要手段，利用視頻監控、大數據共享等信息化技術，有效提升監管能力。

（3）強化揚塵、移動源和生活源污染防治，嚴格管控秸稈焚燒。盡力做到市區無裸土、路面無積塵、運輸全封閉、監控全覆蓋的精細化管控。鑒于移動源渣土車影響，應合理規劃渣土車行駛路線，可在不利氣象條件下調整渣土車行駛路線，以降低渣土車排放對大氣監測站點的影響，為不利氣象條件下的應急管控提供支撐。加強居民生活油煙集中處理，建議在樓頂公共煙道出口安裝油煙凈化設施，加強餐飲企業油煙排放管理，定期檢查設施清洗、煙道破損及違法排污情況，確保餐飲油煙能夠達標排放。典型區域農作物收割期間，應提升秸稈綜合利用率，強化秸稈禁燒網格化監管和監控，保持禁燒高壓態勢，實行夜間、收割高峰期等重點時段的不間斷巡邏，并加強農戶秸稈禁燒知識宣講，及時通報和曝光相關情況。

（4）加大引導和指導力度，技術幫扶、靶向整治，常態化開展“回頭看”專項行動。針對前期整改項目，及時開展“回頭看”閉環檢查，建立整改空氣質量深層次問題的長效機制。可結合典型區域的具體情況，按污染類別及分布特點，初步探索單顆粒質譜源解析、高密度網格監測、3D激光雷達監測（水平和走航）、移動式空氣質量監測站、車載顆粒物監測五種監測手段的綜合協同應用，不斷提升大氣污染溯源監測水平[5]。加強夜間執法檢查，及時發現問題，精準發力，并以點帶面，助力典型區域大氣環境質量全面改善。