摘要:本文以《宿州市環(huán)境質(zhì)量公報》(2013-2015年)公布的數(shù)據(jù)為研究對象,詳細分析了全市空氣質(zhì)量年際變化和影響因素,為相關(guān)部門下一步采取有效措施提供參考。
關(guān)鍵詞:空氣質(zhì)量變化;主要影響因素;趨勢
中圖分類號:X-651 文獻標識碼:A 文章編號:2095-672X(2017)04-0032-02
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2017.04.014
Abstract: This paper analyzes the interannual variation of air quality and its influencing factors in detail in the data released by Suzhou Environmental Quality Bulletin (2013-2015), and provides reference for the next step to take effective measures.
Key words: Air quality change; Main influencing factors; Trend
隨著工業(yè)化、城市化進程的加快,城市環(huán)境污染問題日益受到社會各界的普遍關(guān)注,尤其是城市大氣環(huán)境污染,已經(jīng)成為我國最嚴重的環(huán)境問題之一[1],不僅是重要的環(huán)境問題,甚至是重大的民生問題。目前,物元分析、層次分析、主成分分析、模糊綜合評價以及空氣污染指數(shù)等方法,在城市大氣環(huán)境質(zhì)量管理方面應(yīng)用較為廣泛。對城市大氣環(huán)境質(zhì)量的預(yù)測多集中在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性運算以及灰色系統(tǒng)等方面,各種方法各具優(yōu)勢,在應(yīng)用中相互結(jié)合和補充,提升了城市大氣環(huán)境預(yù)測的精度。
城市大氣環(huán)境質(zhì)量主要受到自然因素和人類活動影響,對城市大氣環(huán)境進行整體分析能夠能夠幫助人們掌握城市大氣環(huán)境變化特點,及時采取有效措施予以防治具有積極的現(xiàn)實意義。由于獲取的城市大氣環(huán)境數(shù)據(jù)不完全,本文采取灰色理論分析宿州市空氣質(zhì)量的關(guān)鍵影響因子,為全市大氣污染總量控制和削減提供參考依據(jù)。
1 分析方法
1.1 數(shù)據(jù)來源
根據(jù)國務(wù)院2013年發(fā)布的《大氣污染防治行動計劃》的相關(guān)規(guī)定,本文采用了宿州市環(huán)保局發(fā)布的《宿州市環(huán)境質(zhì)量公報》(2013-2015年)中SO2、NO2、PM10、PM2.5四個指標的年平均值以及空氣質(zhì)量達標率作為主要分析對象。
1.2 空氣質(zhì)量評價
本文采用了灰色聚類法進行空氣質(zhì)量評價,選2013-2015年為聚類對象,SO2、NO2、PM10、PM2.5四個指標為聚類指標,根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB3095-2012)規(guī)定,將空氣質(zhì)量分為2個灰類,對聚類指標進行無量綱處理后進行聚類分析
1.3 影響因子分析
分別將SO2、NO2、PM10、PM2.5四個指標年平均值以及年空氣質(zhì)量達標率作為參考序列X0,各影響因素序列為Xi,然后將參考序列呈負相關(guān)關(guān)系的影響因素序列進行倒數(shù)化算子變換,記為XiD,參考序列與影響因素序列在k時刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)為ε(k),則第i列相關(guān)因素的關(guān)聯(lián)度(Ri)為:
2 結(jié)果分析
2.1 空氣質(zhì)量年際變化評價
根據(jù)宿州市歷年(2013年-2015年)大氣主要污染物濃度變化來看,宿州市空氣質(zhì)量整體呈現(xiàn)上升趨勢。2013-2014年,全市空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)逐年增加,從2013年的334天上升到2014年的351天,全年優(yōu)良率由91.5%提升到了96.2%,增加了4.7個百分點。但,2015年的空氣優(yōu)良天數(shù)較上一年有了大幅度減少,從351天下降到了266天,優(yōu)良率由96.2%下降到了72.9%,下滑幅度較大。三年來,全市空氣主要污染物SO2、NO2、PM10、PM2.5四個指標的年均濃度均呈現(xiàn)逐年下降趨勢。2015年,城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量不符合國家環(huán)境空氣質(zhì)量 (GB 3095-2012)II級標準,污染天數(shù)為99天,首要的污染物為細顆粒物(PM2.5),市區(qū)空氣質(zhì)量指數(shù)均值為88.4,空氣質(zhì)量一般,主要污染時間集中在1月下旬、2月中旬、6月中旬、10月中旬、11月上旬、12月下旬,首要污染物為細顆粒物(PM2.5)。SO2年均值和日均值均達到了國家二級標準;NO2、PM10、PM2.5年均值為國家二級標準(《環(huán)境空氣質(zhì)量標準(GB3095-2012)》)。
采用灰色聚類法評價宿州市空氣質(zhì)量。每年聚類系數(shù)最大的灰類即為當年空氣質(zhì)量的類別。結(jié)果顯示,2013年、2014年全市空氣質(zhì)量為二類,2015年時二類和三類聚類系數(shù)持平。反映出當前全市城區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量整體不容樂觀,較2013、2014年均有不同程度的加重現(xiàn)象。由聚類系數(shù)的趨勢可以看出,宿州市的空氣質(zhì)量在持續(xù)向好方向發(fā)展,但在2015年、2016年空氣質(zhì)量污染有了明顯加重趨勢。(2016年的全市優(yōu)良率為62.6%,較2015年下降了10.3個百分點,污染天數(shù)為137天,增加了38天),離國家二級環(huán)境空氣標準有一定差距,全市大氣的主要污染物為細顆粒物和可吸入顆粒物。
2.2 影響因素分析
2.2.1 環(huán)境空氣季節(jié)變化
宿州市屬于北亞熱帶季風氣候和溫暖帶季風氣候過渡區(qū),屬溫暖帶半濕潤以后,年降水量774-895毫米,四季氣候變化大,冬季時間長,每年梅雨期持續(xù)時間長,因此,每年的5月開始至9月份,城區(qū)污染物濃度明顯下降。而春冬兩季氣候干燥、晝夜溫差較大,容易形成逆溫和大霧等氣象,這些因素不利于空氣中的污染物擴散,因此,在每年的1月、2月、11月和12月城區(qū)的污染物濃度明顯要高于其他月份。春季風速較大,地面揚塵會增加空氣中的可吸入顆粒物濃度,具體來說,可吸入顆粒物,冬春季要明顯高于夏秋兩季;二氧化硫冬季最高,夏季最低,春秋兩季次之。二氧化氮冬季最高、夏季最低,春秋兩季基本持平。
2.2.2 大氣污染物特征
“大氣十條”頒布實施后,宿州市加大了全市大氣環(huán)境監(jiān)測和整治工作。2013年、2014年,大氣首要污染物均為可吸入顆粒物,2013年較上一年上升了38.2%,2014年則在2013年基礎(chǔ)上下降了10.6%,2013-2014年全市二氧化硫、二氧化氮的年均值均呈現(xiàn)下降趨勢,全市無酸雨。2015-2016年,全市大氣首要污染物分別為細顆粒物、細顆粒物和可吸入顆粒物。二氧化硫、二氧化氮的年均值均呈現(xiàn)持平或下降趨勢,2016年的天氣優(yōu)良率較2015年有了較大幅度下滑,距達到國家二級環(huán)境空氣質(zhì)量標準尚有差距。全市大氣污染形勢不容樂觀。全市二氧化硫、二氧化氮的年均值均繼續(xù)呈現(xiàn)下降趨勢。2016年市區(qū)空氣質(zhì)量指數(shù)均值較2015年增加了0.7,為99.1,屬空氣質(zhì)量一般。
2.3 環(huán)境空氣影響因素
2.3.1 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整
從國外先進國家的發(fā)展經(jīng)驗來看,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整是減少經(jīng)濟增長過程中能源、資源消耗同步增長的關(guān)鍵性措施,也是改善環(huán)境空氣質(zhì)量的重要途徑。宿州市作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大市,第一產(chǎn)業(yè)比重大,非農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對滯后[2]。全市“三產(chǎn)”結(jié)構(gòu)比從2013年的24.8:42.0:33.2發(fā)展為19.2:38.0:42.8(2016年),全市第一二產(chǎn)業(yè)的比重均呈現(xiàn)了下降區(qū)域,第三產(chǎn)業(yè)占比增幅加快。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)由能耗高、污染重的工業(yè)產(chǎn)業(yè)為主轉(zhuǎn)變?yōu)槟芎牡?、污染輕的第三產(chǎn)業(yè)為主。但全市的機動車保有量、市政建設(shè)、建筑業(yè)等快速增長,導致的汽車尾氣和揚塵等加劇了空氣大氣污染。
2.3.2 節(jié)能減排及重點污染源的綜合整治初見成效
近年來,宿州市全面加大推進節(jié)能降耗工作。根據(jù)宿州市公布的《2016年規(guī)上工業(yè)能源消費情況分析》來看,首先是能源消費量增速回落,2016年全市1294家規(guī)上工業(yè)企業(yè)綜合能源消費347.3萬t標準煤,較2015年下降了0.1%,重工業(yè)能占全部工業(yè)用能的比重高達80.3%,其用能總量增速持續(xù)下降是規(guī)上工業(yè)綜合能源消費量增速持續(xù)回落的直接原因。能源消費品結(jié)構(gòu)優(yōu)化,全市能源消費品種中,原煤消費量占比74.2%,比2015年下降了5.5%,規(guī)上工業(yè)用電消費量占比14.6%,較2015年提升了1.2%,這兩項能源消費比重結(jié)構(gòu)的一降一升,促進了全市能源消費品種結(jié)構(gòu)的持續(xù)優(yōu)化。
2.3.3 機動車尾氣的控制
近年來,隨著全市經(jīng)濟的快速增長和市民收入的不斷增加,市民的購買力不斷增強,全市的機動車保有量也呈現(xiàn)出較大幅度的增長勢頭,以汽車為例,2016年末全市民用汽車擁有量25.13萬輛,較2015年增長了16.8%。近年來,宿州市加大了市區(qū)機動車尾氣治理,對高排放機動車進行專項整治,并對防治機動車污染作出了具體安排和部署,開展機動車尾氣遙感監(jiān)測,推動了空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站的升級改造。
2.3.4 其他
細顆粒物、可吸入顆粒物是宿州市當前空氣環(huán)境污染中的首要污染物。這兩種污染物來源復(fù)雜,除了燃煤、工業(yè)廢氣的有組織排放源外,還有來自機動車的尾氣、市政建設(shè)施工、土壤風沙的二次揚塵等組織排放源。近年來,宿州擴大了工業(yè)污染源煙塵的控制區(qū)建設(shè)范圍,加大了環(huán)境監(jiān)管力度,有效控制工業(yè)源煙氣排放,加快推進全市煤氣等清潔能源的使用,以及城市綠化建設(shè),在一定程度上降低了可吸入顆粒物和細顆粒物濃度的增加[3]。
3 結(jié)論
(1)近年來宿州市大氣環(huán)境整治做了許多工作,但大氣環(huán)境質(zhì)量距達到國家二級環(huán)境空氣質(zhì)量標準尚有差距,2016年,全年天氣優(yōu)良率為62.6%,有137天屬于污染天數(shù)。從年際變化顯示細顆粒物和可吸入顆粒物成為宿州市環(huán)境空氣中的首要污染物,但濃度呈現(xiàn)下降趨勢。二氧化硫、二氧化氮年均濃度均呈現(xiàn)下降趨勢,空氣污染處于由燃煤型向機動車尾氣轉(zhuǎn)變的過程,表現(xiàn)出了復(fù)合污染的特征。
(2)空氣污染源增加與環(huán)境空氣保護措施的相互作用推動了宿州市近年來的主要變化趨勢。一方面,產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變化、重點污染源整治、能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、清潔能源的推廣使用和機動車排放標準的提高等都對市區(qū)大氣環(huán)境污染起到了很好的抑制作用。但另一方面,全市高耗能工業(yè)能耗占比居高不下,其中,電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng),化學原料和化學制品制造、黑色金屬冶煉和壓延等占全部規(guī)模以上工業(yè)總產(chǎn)值比重為21.3%,綜合能耗占全部規(guī)上能耗68.7%。高耗能行業(yè)以占比不到三成的產(chǎn)值消耗了近七成的能耗[4]。
(3)近年來可吸入顆粒物、細顆粒物等成為首要污染物,雖然全市管理部門已經(jīng)作出了巨大努力,采取了一系列舉措,出臺了《宿州市大氣污染防治實施細則》《宿州市大氣污染專項整治工作行動方案》等,但整體形勢不容樂觀,對空氣中的主要污染物來源、形成機理、控制對策等研究還有待進一步強化。
參考文獻
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作者簡介:季心紅(1969-),女,大專,工程師,研究方向為環(huán)境監(jiān)測。