于揚 （天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)環(huán)境保護監(jiān)測站 天津300457）

近年天津開發(fā)區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量變化趨勢

于揚 （天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)環(huán)境保護監(jiān)測站 天津300457）

通過對天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)2000—2009年空氣中PM10、SO2、NO2等大氣污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析，找出影響開發(fā)區(qū)空氣質(zhì)量的主要因素，并提出防治及治理措施，為防治或減輕開發(fā)區(qū)的空氣污染提供了科學(xué)依據(jù)。

環(huán)境空氣質(zhì)量 PM10SO2NO2污染負荷系數(shù)

1 研究的目的

城市空氣質(zhì)量監(jiān)測是空氣質(zhì)量管理的重要技術(shù)手段，是為政府管理部門提供科學(xué)管理和決策的重要依據(jù)。近幾年，開發(fā)區(qū)加大了對空氣質(zhì)量監(jiān)測、管理的力度，在環(huán)境監(jiān)測的技術(shù)、設(shè)備、范圍、科研等方面，以及環(huán)境空氣的治理上均投入了較大的人力、物力和財力，效果明顯。

對開發(fā)區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量進行數(shù)據(jù)分析，可為開發(fā)區(qū)的城市改造工程提供可行的建設(shè)性意見，從而更好地為城市生態(tài)規(guī)劃提供理論依據(jù)，為在開發(fā)區(qū)實施大范圍的生態(tài)調(diào)控打下良好基礎(chǔ)。

本文通過對開發(fā)區(qū)近10年的可吸入顆粒物（PM10）、二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）污染濃度及變化趨勢進行研究，給出不同時期污染濃度空間分布規(guī)律與影響因子的分析，為環(huán)境管理部門提供真實數(shù)據(jù)與科學(xué)依據(jù)，從而為有針對性地對各類污染源進行治理，控制區(qū)域污染物總量目標提供支持。

2 空氣質(zhì)量變化分析

選用近10年（2000—2009年）的大氣主要污染物PM10、SO2、NO2的監(jiān)測數(shù)據(jù)來系統(tǒng)地分析開發(fā)區(qū)大氣污染特征和現(xiàn)狀。

2.1 可吸入顆粒物（PM10）

2.1.1 PM10年均值數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析 2000—2009年，天津開發(fā)區(qū)環(huán)境空氣中PM10年平均值分別為0.096 mg/m3、0.114mg/m3、0.11 mg/m3、0.105 mg/m3、0.096 mg/m3、0.133 mg/m3、0.095 mg/m3、0.087 mg/m3、0.094 mg/m3、0.103 mg/m3（見圖 1）。

圖1 2000—2009年可吸入顆粒物（PM10）濃度年均值變化

2.1.2 PM10月均濃度值數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析 對2000—2009年相同月份的可吸入顆粒物（PM10）月均濃度值進行統(tǒng)計分析，1～12 月份的均值為 0.102 mg/m3、0.091 mg/m3、0.107 mg/m3、0.128 mg/m3、0.124 mg/m3、0.103 mg/m3、0.084 mg/m3、0.083 mg/m3、0.095 mg/m3、0.107 mg/m3、0.109 mg/m3、0.107 mg/m3（見圖2）。

圖2 2000—2009年可吸入顆粒物（PM10）濃度月均值變化

2.1.3 污染成因分析 2000—2009年10年間，開發(fā)區(qū)可吸入顆粒物濃度基本保持穩(wěn)定，沒有顯著增加，證明開發(fā)區(qū)對可吸入顆粒物濃度的控制是比較切實有效的。

可吸入顆粒物有比較明顯的季節(jié)性變化。從月際變化看，受風(fēng)沙塵、施工塵等影響較大的4、5月份，以及處于采暖期的10～12月份，可吸入顆粒物的濃度相對較高。

2.2 二氧化硫（SO2）

2.2.1 二氧化硫（SO2）年均濃度值及變化趨勢 2000—2009年，SO2年平均值分別為 0.032 mg/m3、0.031 mg/m3、0.029 mg/m3、0.046 mg/m3、0.029 mg/m3、0.037 mg/m3、0.052 mg/m3、0.056 mg/m3、0.044 mg/m3、0.053 mg/m3、0.041 mg/m3（見圖 3）。

圖3 2000—2009年二氧化硫（SO2）濃度年均值變化

2.2.2 二氧化硫（SO2）月均濃度值數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析 對2000—2009年相同月份的二氧化硫（SO2）月均濃度值進行統(tǒng)計分析，1～12 月份的均值為 0.074 mg/m3、0.055 mg/m3、0.042 mg/m3、0.029 mg/m3、0.027 mg/m3、0.019 mg/m3、0.018 mg/m3、0.023 mg/m3、0.029 mg/m3、0.031 mg/m3、0.058 mg/m3、0.084 mg/m3（見圖4）。

圖4 2000—2009年二氧化硫（SO2）濃度月均值變化

2.2.3 污染成因分析 二氧化硫季節(jié)性變化規(guī)律明顯。可分為采暖季（11～3月）和非采暖季，采暖季數(shù)值高，增加明顯；非采暖季保持平穩(wěn)，無明顯變化。

二氧化硫濃度增高與進入采暖期后燃煤量的增加有直接關(guān)系。開發(fā)區(qū)采暖期采用集中供熱方式，近10年開發(fā)區(qū)正處于發(fā)展建設(shè)時期，隨著區(qū)內(nèi)人口的增加，住宅和企業(yè)廠房的不斷擴建，區(qū)內(nèi)鍋爐的數(shù)量增加，區(qū)域燃煤量不斷攀升，導(dǎo)致二氧化硫的排放量不斷加大。在其他月份熱電公司也有燃煤生產(chǎn)（主要為開發(fā)區(qū)的食品、電子生產(chǎn)企業(yè)供熱、供氣），但只有相當于采暖期1/3的機組運轉(zhuǎn)，二氧化硫的排放量相對較少。

受能源結(jié)構(gòu)的制約，[1]煤煙型污染多年來是開發(fā)區(qū)環(huán)境空氣污染的基本特征，采暖期污染物排放量增加，受逆溫、多霧等不利氣象因素影響，采暖期環(huán)境空氣污染加重仍較突出。隨著區(qū)內(nèi)企業(yè)規(guī)模的不斷增加，能源消耗持續(xù)增長，二氧化硫減排目標的實現(xiàn)仍為大氣污染防治的關(guān)鍵。

2.3 二氧化氮（NO2）

2.3.1 二氧化氮（NO2）年均濃度值及變化趨勢 2000—2009年，NO2年平均值分別為 0.029 mg/m3、0.028 mg/m3、0.019 mg/m3、0.028 mg/m3、0.040 mg/m3、0.021 mg/m3、0.034 mg/m3、0.041 mg/m3、0.024 mg/m3、0.023 mg/m3、0.029 mg/m3（見圖 5）。

圖5 2000—2009年二氧化氮（NO2）濃度年均值變化

2.3.2 二氧化氮（NO2）月均濃度值數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析 對2000—2009年相同月份的二氧化氮（NO2）月均濃度值進行統(tǒng)計分析，1～12 月份的均值為 0.065 mg/m3、0.040 mg/m3、0.028 mg/m3、0.023 mg/m3、0.023 mg/m3、0.019 mg/m3、0.019 mg/m3、0.023 mg/m3、0.027 mg/m3、0.035 mg/m3、0.042 mg/m3（見圖6）。

2.3.3 污染成因分析 二氧化氮同樣受季節(jié)性變化規(guī)律影響。采暖季數(shù)值高，增加明顯，非采暖季中各月份濃度保持平穩(wěn)，無明顯變化。冬季霧霾天氣增多，空氣流動性差，同樣不利于環(huán)境空氣中污染因子的擴散。同時，熱源廠燃燒的煤量的增加，對二氧化氮濃度增高有一定的影響。

圖6 2000—2009年二氧化氮（NO2）濃度月均值變化

但隨著濱海新區(qū)港口吞吐量與交通運輸量的增加，二氧化氮污染加重問題，將對環(huán)境空氣質(zhì)量構(gòu)成潛在威脅。

3 環(huán)境空氣質(zhì)量評價

3.1 污染物負荷系數(shù)法

采用污染物負荷系數(shù)計算法，確定影響空氣質(zhì)量的主要污染物：

式中：Ci—某污染物的日或年均值濃度；

Si—某污染物的日或年均值濃度標準；

Pi—某污染物的分指數(shù)。

式中：Fi—某污染物負荷系數(shù)；

n—空氣污染物的項目數(shù)。

可見，F(xiàn)i最大者為主要污染物（見表1）。

表1 開發(fā)區(qū)大氣污染負荷系數(shù)

由污染物污染負荷系數(shù)可見，在三項污染物中，可吸入顆粒物污染負荷系數(shù)居首位，其次為二氧化硫，二氧化氮的污染負荷系數(shù)相對較小。主要污染負荷仍然是可吸入顆粒物，說明可吸入顆粒物污染仍是影響開發(fā)區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量的首要問題。二氧化硫的污染負荷位居第二，在污染負荷分布中也占有較重的位置，并且近3年二氧化硫的污染負荷系數(shù)不斷增加，分別為 0.39 mg/m3、0.39 mg/m3、0.42 mg/m3，已接近可吸入顆粒物的 0.40 mg/m3、0.46 mg/m3、0.45 mg/m3。因此，加強對區(qū)域燃煤企業(yè)的管理，加大鍋爐煙氣脫硫除塵治理力度，減少二氧化硫的排放以保證環(huán)境空氣質(zhì)量仍極為重要。

4 防治及治理措施

4.1 加強環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測，及時發(fā)布空氣質(zhì)量日報、周報、月報

在環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測中，2000年正式開始運行環(huán)境空氣質(zhì)量自動監(jiān)測站，實現(xiàn)對7項空氣污染因子和6項氣象參數(shù)的24小時連續(xù)監(jiān)測，從而更科學(xué)、準確、全面地監(jiān)測區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量和污染物質(zhì)的變化趨勢。并且根據(jù)國家環(huán)?？偩值囊?，于2000年6月5日起，將環(huán)境污染因子中總懸浮顆粒物變更為可吸入顆粒物，[2]氮氧化物變更為二氧化氮，監(jiān)測項目逐步與國際接軌。從2000年1月開始，增加了環(huán)境質(zhì)量報告發(fā)布頻率，將原來的季報改為《環(huán)境空氣質(zhì)量月報》，且每周在《濱海時報》第一版上公布《天津開發(fā)區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量周報》，每日在泰達有線電視臺發(fā)布“開發(fā)區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量日報”，使駐區(qū)單位和公眾能夠及時了解環(huán)境狀況，以利于整體環(huán)境意識的提高。

4.2 在工業(yè)區(qū)建立環(huán)境空氣自動監(jiān)測站

近年由于開發(fā)區(qū)的不斷發(fā)展，以及引進工業(yè)項目的增多，工業(yè)區(qū)內(nèi)的環(huán)境空氣質(zhì)量狀況與泰豐工業(yè)園點位環(huán)境質(zhì)量差別逐漸加大。為了更加真實準確地掌握開發(fā)區(qū)工業(yè)區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀，開發(fā)區(qū)管委會于2005年3月購進了第二套環(huán)境空氣自動監(jiān)測系統(tǒng)，安裝于工業(yè)區(qū)內(nèi)的天安藥業(yè)有限公司廠房房頂，并于4月份開始試運行，監(jiān)測工業(yè)區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量。

4.3 對燃煤鍋爐的改造治理

城市空氣污染治理主要體現(xiàn)在兩個方面：一是提供環(huán)保投資，來建設(shè)城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施、污染治理設(shè)施、環(huán)境管理能力和治理污染源；二是進行污染控制，對燃煤鍋爐改造治理，提高機動車尾氣排放標準，以減少空氣污染物的排放。2007年，開發(fā)區(qū)與4家二氧化硫排放大戶簽訂《“十一五”二氧化硫總量削減責任書》，與此同時，開發(fā)區(qū)制定《燃煤鍋爐脫硫設(shè)施補貼暫行管理辦法》，對二氧化硫減排行為給予補貼，2007年前三季度，政府總計補貼242.98萬元。[3]有了財政的支持，企業(yè)順利完成脫硫設(shè)置改造，安裝了在線自動監(jiān)測系統(tǒng)，二氧化硫濃度達到或接近天津市鍋爐污染物排放標準。

4.4 加強環(huán)境管理及執(zhí)法監(jiān)察，提高區(qū)域環(huán)境監(jiān)控能力

通過環(huán)境監(jiān)督與項目審批的結(jié)合，加強污染源管理，加強環(huán)境監(jiān)督檢查，形成多方位的污染控制體系，提高區(qū)域環(huán)境監(jiān)察力度，科學(xué)實施污染控制。2008年10月我區(qū)啟動了環(huán)境監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的建設(shè)，整合現(xiàn)有的環(huán)境及各類污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)，將區(qū)內(nèi)重點污染源納入遠程監(jiān)控預(yù)警平臺，及時掌握區(qū)域環(huán)境及污染源變化情況?！?/p>

[1]王東.沈陽市大氣環(huán)境現(xiàn)狀和對策[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2007，17(31)：69-70.

[2]趙文慧.北京市可吸入顆粒物污染的空間分布特征與影響機理[D].首都師范大學(xué).2008.

[3]天津經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)環(huán)境保護局.2007年天津開發(fā)區(qū)環(huán)境公報[Z].

2010-11-26