江蘇省宿遷環(huán)境監(jiān)測中心 薛俊
由于氣象擴(kuò)散條件的影響,秋冬季是顆粒物污染相對較為嚴(yán)重的季節(jié),污染中主要污染物基本為PM2.5。針對顆粒物污染問題,宿遷市生態(tài)環(huán)境相關(guān)部門在對生產(chǎn)企業(yè)及建筑工地等特征行業(yè)采取常規(guī)與非常規(guī)、定期與不定期和“5+2”“白+黑”執(zhí)法監(jiān)督檢查的同時,也通過督促企業(yè)污處設(shè)施改造升級、加強(qiáng)行業(yè)綠島建設(shè)、鼓勵綠色標(biāo)桿企業(yè)創(chuàng)建等政策措施,不斷加強(qiáng)對顆粒物污染的治理和管控,取得了不錯的效果?!笆濉逼陂g,宿遷市PM2.5年均濃度下降率達(dá)15.2%。然而,因?yàn)轭w粒物污染來源的多面性和復(fù)雜性,PM2.5濃度依然較高,距離人民的期望還有較大差距,這就需要我們更深入、清晰地了解顆粒物污染的成因,做到精細(xì)化、強(qiáng)針對性的治理和管控。
宿遷位于我國南北分界線上,且地勢較低,容易受北方污染傳輸?shù)挠绊?。從工業(yè)布局看,宿遷城區(qū)被工業(yè)企業(yè)所包圍,南有宿遷經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)、宿城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)南區(qū),東南方向有宿豫高新區(qū),北有生態(tài)化工園區(qū),西有蘇宿工業(yè)園區(qū)、宿城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)及耿車工業(yè)園區(qū);從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)看,宿遷工業(yè)以膜產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥化工、木材加工、印刷包裝、機(jī)電裝備、食品飲料、紡織服裝、橡塑產(chǎn)業(yè)等為主,雖然企業(yè)在不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),但企業(yè)總體產(chǎn)污量較大,仍為影響環(huán)境的主要因素。同時,宿遷屬于新興城市,隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,城市建設(shè)體量持續(xù)較大,機(jī)動車增長率和保有量持續(xù)升高,無疑會給環(huán)境帶來更大的壓力。
宿遷位于江蘇省北部,介于東經(jīng) 117°6′19′′-119°12′50′′、北緯33°12′17′′-34°24′38′′之間,南與淮安市毗連,東與連云港市接壤,北與徐州市相連,西與安徽省交接,地處隴海經(jīng)濟(jì)帶、沿海經(jīng)濟(jì)帶、沿江經(jīng)濟(jì)帶交叉輻射區(qū)。全市整體呈西北高、東南低的格局,平原廣闊、河網(wǎng)密布,為典型蘇北水鄉(xiāng)。
宿遷市處于亞熱帶向暖溫帶過渡的地區(qū),氣候溫和,四季明顯。夏季在太平洋副熱帶高壓的影響下,以東南風(fēng)為主,潮濕多雨;冬季在西伯利亞大陸冷高壓的影響下,以偏北風(fēng)為主,降水貧乏。但受近海區(qū)季風(fēng)環(huán)流和臺風(fēng)的影響,冷暖空氣交匯頻繁,洪澇等自然災(zāi)害經(jīng)常發(fā)生。
從2016-2020年近五年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看,宿遷市PM2.5月均濃度變化趨勢總體平穩(wěn);從年度均值數(shù)據(jù)看,PM2.5濃度總體呈下降趨勢,其中2019年下降幅度最大,達(dá)到9.2%;“十三五”期間,宿遷市PM2.5年均濃度下降率達(dá)15.2%,但在蘇北五市中,無論是從年均絕對值還是降幅看,均處于較后的位次(見圖1)。
圖1 蘇北五市近五年P(guān)M2.5年度數(shù)值統(tǒng)計(jì)比較
為得出較為準(zhǔn)確的結(jié)論,2020年秋冬季,以宿遷學(xué)院為監(jiān)測點(diǎn)位,利用在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀(SPAMS 05系列),對市區(qū)環(huán)境空氣中細(xì)顆粒物開展了多次連續(xù)監(jiān)測分析。基于監(jiān)測分析的結(jié)果,參照《大氣顆粒物來源解析技術(shù)指南》并結(jié)合本地的能源結(jié)構(gòu),按照環(huán)境管理需求對細(xì)顆粒物排放源進(jìn)行分類,將本地細(xì)顆粒物污染來源歸結(jié)為7大類,分別為揚(yáng)塵源、生物質(zhì)燃燒源、機(jī)動車尾氣源、燃煤源、工業(yè)工藝源、二次無機(jī)源、其它。其中,揚(yáng)塵包含建筑揚(yáng)塵、道路揚(yáng)塵、土壤塵等顆粒;生物質(zhì)燃燒源主要是農(nóng)作物秸稈、野草等露天焚燒以及生物燃料鍋爐排放的顆粒;機(jī)動車尾氣源包含柴油車、汽油車等交通工具排放的尾氣顆粒;燃煤源包含燃煤電廠、鍋爐、散煤燃燒、煤工藝制造過程等排放的顆粒;工業(yè)工藝源包含了化工、金屬冶煉等工藝過程中排放的顆粒;二次無機(jī)源主要指從單顆粒譜圖來看,除鉀離子外,只含有二次無機(jī)組分(硫酸鹽、硝酸鹽等)的顆粒,在一定程度上可以反映出大氣二次反應(yīng)的強(qiáng)度。
根據(jù)監(jiān)測分析,PM2.5主要污染源為機(jī)動車尾氣源(32.0%)、其它(18.9%)、燃煤源(17.8%)、工業(yè)工藝源(14.4%)、揚(yáng)塵源(9.7%)、生物質(zhì)燃燒源(5.6%)、二次無機(jī)源(1.6%)。
從機(jī)動車尾氣源小時排放規(guī)律(圖2)可見,機(jī)動車尾氣源比例高峰出現(xiàn)在上午07∶00、12∶00和下午15∶00,早高峰現(xiàn)象較為明顯。其占比高值主要為東北風(fēng)主導(dǎo)區(qū)域,主要污染源NO2濃度高值主要出現(xiàn)在靜風(fēng)以及偏東風(fēng)主導(dǎo)的區(qū)域。
圖2 機(jī)動車尾氣源小時排放規(guī)律
從揚(yáng)塵源小時排放規(guī)律(圖3)可見,揚(yáng)塵源占比峰值出現(xiàn)在午后13∶00~14∶00左右。其占比高值主要為偏東風(fēng)主導(dǎo)區(qū)域,與PM10偏東風(fēng)主導(dǎo)下高值重合。
圖3 揚(yáng)塵源小時排放規(guī)律
從燃煤源小時排放規(guī)律(圖4)可見,燃煤源占比高值主要為凌晨至上午時段,整體排放夜間高于白天,其占比高值主要為西北風(fēng)主導(dǎo)區(qū)域,主要污染源SO2濃度高值主要為偏東風(fēng)和西北風(fēng)主導(dǎo)區(qū)域。
圖4 燃煤源小時排放規(guī)律
從生物質(zhì)燃燒源小時排放規(guī)律(圖5)可見,生物質(zhì)燃燒源占比峰值出現(xiàn)在上午11∶00,其占比高值主要為西北風(fēng)主導(dǎo)且風(fēng)速相對較高區(qū)域。
圖5 生物質(zhì)燃燒源小時排放規(guī)
從工業(yè)工藝源小時排放規(guī)律(圖6)可見,整體排放夜間高于白天,其占比高值主要為偏東風(fēng)和西北風(fēng)主導(dǎo)區(qū)域。
圖6 工業(yè)工藝源小時排放規(guī)律
機(jī)動車尾氣源:機(jī)動車尾氣源早晚高峰明顯,晚高峰對PM2.5濃度的影響更大,同時對NO2濃度影響較為明顯,受黃河南路、黃河南路與北京路交岔口等主要交通要道機(jī)動車尾氣排放以及中運(yùn)河柴油運(yùn)輸船廢氣排放影響較大。
揚(yáng)塵源:監(jiān)測發(fā)現(xiàn),揚(yáng)塵源夜間占比高峰明顯,對夜間PM2.5質(zhì)量濃度的上升有一定的影響,污染來源與周邊建筑工地大片裸土有關(guān)。
工業(yè)工藝源:監(jiān)測期間工業(yè)工藝源清晨及夜間占比高峰明顯,對夜間PM2.5質(zhì)量濃度的上升有一定的影響,主要受東北方向影響較大。
燃煤源:比例高峰基本出現(xiàn)在下午16∶00,風(fēng)向來源高峰出現(xiàn)在西北偏北方向風(fēng)速1~1.5m/s主導(dǎo)區(qū)域,以及點(diǎn)位東向低風(fēng)速周邊區(qū)域,其中東風(fēng)靜風(fēng)區(qū)域與二氧化硫來源高峰區(qū)域重疊。
PM2.5質(zhì)量濃度在傍晚和夜間的波動升高可能與機(jī)動車尾氣源、揚(yáng)塵源和工業(yè)工藝源顆粒物數(shù)濃度在該時段的累積增加有重要關(guān)系。對機(jī)動車尾氣和揚(yáng)塵源早晚高峰時段的高值排放區(qū)域需加強(qiáng)管控,以進(jìn)一步減低其影響。其中機(jī)動車尾氣重點(diǎn)管控區(qū)域?yàn)闁|北面3-6公里范圍的主干道及易擁堵路段;揚(yáng)塵源重點(diǎn)管控區(qū)域?yàn)楸O(jiān)測點(diǎn)周邊1-2公里區(qū)域。燃煤源、工業(yè)工藝源和生物質(zhì)燃燒源規(guī)律的高值排放對大氣影響也不容忽視,需對該三類污染源在傍晚至夜間時段的高值區(qū)域(東區(qū)域、東北區(qū)域)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注和重點(diǎn)巡查。
一是秋冬季重點(diǎn)關(guān)注白天時段機(jī)動車尾氣源的管控,尤其是早高峰時段;重點(diǎn)加強(qiáng)移動源管控,包括高排柴油車、非道路移動機(jī)械等。
二是工業(yè)工藝源污染方面,加強(qiáng)對涉氣、涉顆粒物企業(yè)的排查及排放達(dá)標(biāo)情況的跟蹤督查。
三是強(qiáng)化巡查督查,杜絕民用散煤的使用,尤其是夜間時段。
四是持續(xù)開展秸稈禁燃專項(xiàng)排查,杜絕違規(guī)焚燒的現(xiàn)象。
五是增加道路清掃頻次,確保區(qū)域內(nèi)工地嚴(yán)格落實(shí)“六個百分百”。