查向浩, 林　寧, 張文河, 張開(kāi)鑫

(喀什大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,新疆 喀什 844000)

?

喀什市大氣污染物調(diào)查分析

查向浩, 林寧, 張文河, 張開(kāi)鑫

(喀什大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,新疆 喀什 844000)

通過(guò)對(duì)喀什年鑒中2008—2013年喀什市大氣中的SO2、NO2和PM10含量進(jìn)行分析及2015年大氣監(jiān)測(cè)調(diào)查，結(jié)果表明，2008—2013年SO2、NO2、PM10的全年平均實(shí)際排放質(zhì)量濃度不同程度地遞增,PM10為首要污染物，其次為SO2、NO2，環(huán)境空氣質(zhì)量受季節(jié)性影響，SO2濃度在采暖期明顯高于非采暖期，燃煤是SO2濃度增加的首要因素，PM10濃度在采暖期和非采暖期間變化不大.

喀什市；大氣污染物；調(diào)查分析

大氣是地球環(huán)境不可分割的重要組成，地球表面各種生化反應(yīng)都與之相關(guān)，是各種生命活動(dòng)不可或缺的一部分.影響喀什市的空氣質(zhì)量主要污染物為PM10,主要來(lái)源是沙塵暴；還有城市建設(shè)處理不當(dāng)造成的揚(yáng)塵；煙氣中的可吸入顆粒物對(duì)空氣質(zhì)量的貢獻(xiàn)也很大，煙氣主要由冬季取暖燃煤和日常生活燃煤造成.其中以沙塵和浮塵天氣給我市空氣質(zhì)量的危害最為嚴(yán)重，是造成我市空氣重度、中度污染的主要原因[1].

喀什市人均汽車(chē)保有量迅速增長(zhǎng)，而汽車(chē)尾氣排放的氮氧化物是大氣污染的重要組成部分.喀什附近地區(qū)植被少，揚(yáng)塵天氣導(dǎo)致大量的可吸入顆粒物產(chǎn)生，以上三種原因共同作用導(dǎo)致了喀什市空氣質(zhì)量下降，其中，揚(yáng)塵天氣致使大量的可吸入顆粒物進(jìn)入大氣中，這就導(dǎo)致了喀什市空氣質(zhì)量變化幅度大，具有季節(jié)性;而居民燃煤也是導(dǎo)致大氣質(zhì)量下降的重要原因.冬季空氣對(duì)流程度不高，植被的呼吸作用顯著，燃煤釋放的大量污染物無(wú)法得到有效稀釋?zhuān)斐闪丝諝赓|(zhì)量下降.相關(guān)研究表明日益增加的汽車(chē)也是影響空氣質(zhì)量的因素[2].

城市的大氣質(zhì)量是與這個(gè)城市的發(fā)展水平有關(guān)的，環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越被大家所關(guān)注，空氣污染是困擾喀什市最為嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題之一，本文結(jié)合2008—2013年新疆統(tǒng)計(jì)年鑒和空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)資料，對(duì)喀什市環(huán)境空氣質(zhì)量的變化及相關(guān)原因進(jìn)行了調(diào)查，對(duì)污染趨勢(shì)及影響因素進(jìn)行了分析，希望對(duì)了解大氣污染原因、污染的來(lái)源及解決方法提供參考，可以幫助改善城市居民的生活條件，對(duì)城市建設(shè)規(guī)劃、相關(guān)政策制定提供參考.

1　研究區(qū)概況

喀什市氣候十分干燥，常年降水量和植被覆蓋率都非常低，周邊有大面積的戈壁，在盆地中更是有無(wú)邊的沙漠地區(qū)，強(qiáng)勁的風(fēng)剝離著盆地中的砂石,帶來(lái)了大量的沙塵，造成沙塵污染嚴(yán)重.春秋兩季，由于植被還沒(méi)有生長(zhǎng)，大片的土地裸露在地表，再加上此時(shí)喀什地區(qū)經(jīng)常有大風(fēng)，也造成了大氣嚴(yán)重的污染.喀什市冬季降水量低，大氣對(duì)流程度低，導(dǎo)致污染物堆積在底層大氣中，不利于污染物擴(kuò)散.市區(qū)內(nèi)橋梁樓房等建筑工地的施工，并沒(méi)有做好對(duì)裸露土層的管理，伴隨著風(fēng)大量的顆粒物涌入到大氣中.

2　喀什市SO2、NO2、PM10的變化情況調(diào)查分析

2.1計(jì)算方式

PM10數(shù)值越大對(duì)人體危害越，目前大家公認(rèn)的分級(jí)將可吸入顆粒物分為六級(jí)，級(jí)數(shù)越大對(duì)人體健康的影響越大.本文用AQI指數(shù)來(lái)表述大氣中可吸入顆粒物的濃度替代原先的API指數(shù).2012年上半年出臺(tái)規(guī)定，將用空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)替代原有的空氣污染指數(shù)(API)[3].

按下列計(jì)算：

式中：AQI=max{IAQI1,IAQI2,IAQI3,…,IAQIn}[3].

2.2喀什市2008—2013年SO2、NO2、PM10質(zhì)量濃度的監(jiān)測(cè)結(jié)果

表1　SO2、NO2、PM10質(zhì)量濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果[4]　單位：mg/m3

如表1所示，2008—2013年SO2、NO2、PM10的全年平均實(shí)際排放質(zhì)量濃度在不同程度地遞增.其中在2008—2010年期間的3年內(nèi)NO2實(shí)際排放質(zhì)量濃度呈穩(wěn)定狀態(tài)，而在其他幾年則呈現(xiàn)小幅度逐年遞增的趨勢(shì).

在2011—2012年期間2年內(nèi)SO2實(shí)際排放質(zhì)量濃度也呈短暫的穩(wěn)定狀態(tài)，而在其他幾年則呈現(xiàn)逐年小幅度遞增的趨勢(shì).SO2、NO2質(zhì)量濃度小幅度的遞增變化與政府對(duì)工業(yè)企業(yè)布局和污染物質(zhì)量濃度控制是有關(guān)的.在2008—2012年期間PM10實(shí)際排放質(zhì)量濃度呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì)，2012—2013年P(guān)M10實(shí)際排放質(zhì)量濃度又微降下來(lái)，一直以來(lái)喀什市環(huán)境空氣質(zhì)量污染物中PM10的實(shí)際排放質(zhì)量濃度值都是很高的.一方面是工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)排放，另一方面是自然環(huán)境導(dǎo)致，由此很難得到控制，這與喀什市所處的地理位置有關(guān)系.

從污染物質(zhì)量濃度的變化來(lái)看，影響喀什市空氣質(zhì)量的主要因子是PM10，由于喀什處于內(nèi)陸地區(qū)，全年降水量稀少，加之近年來(lái)喀什市市內(nèi)市政工程建設(shè)和郊區(qū)土地資源開(kāi)發(fā)利用，使喀什市內(nèi)揚(yáng)塵大大增加，周邊地區(qū)的沙漠化加速，導(dǎo)致春秋季浮沉和沙塵天氣頻發(fā)，空氣質(zhì)量受到嚴(yán)重污染.從表1還可以明顯的看出，喀什市環(huán)境空氣質(zhì)量整體上的變化，2010年是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn).由以上數(shù)據(jù)分析證明，在2008—2012年期間喀什市環(huán)境空氣質(zhì)量在復(fù)雜地變化著，并有不斷的惡化趨勢(shì).隨著喀什市“藍(lán)天計(jì)劃”的啟動(dòng)，2013年喀什市大氣各方面指標(biāo)都呈現(xiàn)下降趨勢(shì).

2.3空氣質(zhì)量變化分析

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，從2009年到2010年喀什市在采暖期或是非采暖期間，變化較大的指標(biāo)為SO2、NO2濃度，PM10濃度變化不大.由監(jiān)測(cè)結(jié)果和數(shù)據(jù)分析可知，喀什市環(huán)境空氣質(zhì)量的變化2010年為一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)是喀什市環(huán)境空氣質(zhì)量復(fù)雜變化的開(kāi)始，2010年環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)結(jié)果如表2所示.

表2　喀什市2010年SO2、NO2、PM10濃度監(jiān)測(cè)結(jié)果[5]　單位：mg/m3

圖1　喀什市2010年度污染物變化曲線

由圖1可以看出，年初、年底高由供暖所致.由10月開(kāi)始遞增，1月份開(kāi)始遞減，5月至9月變化不大.

由圖1看2010年可吸入顆粒物的變化情況，可吸入顆粒物濃度在秋冬兩季偏高，這說(shuō)明冬季供暖對(duì)可吸入顆粒物濃度是有影響的，9月份高說(shuō)明這個(gè)月有強(qiáng)浮塵或沙塵暴.

由表3和圖2觀察得出，2010年的SO2濃度比2009年有所增加，其中采暖期SO2濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過(guò)非采暖期.

表3　喀什市大氣污染物SO2濃度年度變化[5]　單位：mg/m3

圖2　喀什市大氣污染物SO2濃度年度變化

由圖3所示，PM10波動(dòng)性非常大，喀什市空氣質(zhì)量很不穩(wěn)定，偶爾沙塵等天氣原因?qū)е缕洳▌?dòng)性，其他指標(biāo)都保持較小的波動(dòng)，表明影響喀什空氣質(zhì)量的主要原因是浮塵.

圖3　喀什市2015年3月空氣質(zhì)量指標(biāo)

3　結(jié)果與分析

通過(guò)以上的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果可以知道，在喀什市2008—2013年環(huán)境空氣質(zhì)量變化的3種最主要空氣污染物中，PM10為首要污染物，其次為SO2，NO2的污染指數(shù)最小.環(huán)境空氣質(zhì)量受季節(jié)性影響，SO2濃度在采暖期明顯高于非采暖期，燃煤是SO2濃度增加的首要因素.

3.1PM10的變化原因

PM10是喀什最主要的污染物，喀什市地理位置獨(dú)特，春秋季干燥，多風(fēng)，周?chē)貐^(qū)植被覆蓋率極低，每到春秋沙塵暴經(jīng)常光顧喀什市.城市中大型工地的施工會(huì)使大量的土壤暴露于地表，在風(fēng)力的作用下形成可吸入顆粒物，土渣車(chē)輛運(yùn)輸?shù)袈涞膲m土也會(huì)帶來(lái)大量的可吸入顆粒物，機(jī)動(dòng)車(chē)排放的煙氣、工廠排放的煙氣也是顆粒物的重要來(lái)源.喀什市周邊有豐富的石膏礦，近些年隨著礦業(yè)的大力發(fā)展，礦場(chǎng)帶來(lái)了很多環(huán)境問(wèn)題.礦床會(huì)破壞地表，暴露出裸露的土層，運(yùn)輸?shù)V物的車(chē)輛，粉碎礦物、堆放礦物的過(guò)程中都會(huì)使大量的顆粒物進(jìn)入大氣中，使大氣中的PM10顯著增長(zhǎng).

3.2SO2、NO2的變化原因

喀什市周邊有許多電廠、水泥廠、供熱公司，這些企業(yè)的供能形式主要以煤炭為主，煤炭燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量的污染物，SO2、NO2就是主要的污染物.喀什市SO2、NO2的變化是受制于煤炭的使用量，除此原因之外，SO2變化還受喀什市老城區(qū)居民四季的生活或取暖燃煤煙塵排放的影響,其中比較采暖期與非采暖期間，SO2在采暖期間的質(zhì)量濃度變化明顯高于非采暖期，燃煤是導(dǎo)致喀什市SO2、NO2變化的主要原因.而NO2的變化還受喀什市機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放的影響.喀什市近些年經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人民生活水平提高的同時(shí)對(duì)于汽車(chē)的購(gòu)買(mǎi)力度增大，而汽車(chē)尾氣污染物種類(lèi)主要以NO2為主.

[1]李江風(fēng).新疆氣候[M].北京:氣象出版社,1991:146-185.

[2]潘琳，齊庚申，王偉,等.天津市空氣質(zhì)量變化趨勢(shì)及主要影響因子分析[J].環(huán)境污染與防治，2011，33(10)：106-109.

[3]環(huán)境監(jiān)測(cè)總站.2010年SO2、NO2、PM10濃度的監(jiān)測(cè)[R].喀什：新疆喀什市環(huán)保局，2010.

[4]喀什地區(qū)黨史地方志辦公室.喀什年鑒[M].喀什：喀什維吾爾文出版社，2008—2013.

[責(zé)任編輯馬云彤]

Investigation and Analysis of Air Pollutants in Kashgar City

ZHA Xiang-hao, LIN-Ning, ZHANG Wen-he, ZHANG Kai-xin

(College of Chemistry and Environmental Science, Kashgar University, Kashgar 844000, China)

By analyzing the content of SO2, NO2and PM10in the atmosphere of Kashgar city in the yearbooks of Kashgar from 2008 to 2013 and investigating and monitoring the atmosphere in 2015, and the result showed that the annual average actual discharge quality concentration of SO2, NO2and PM10were increasing in varying degrees. PM10was the primary pollutant, and SO2, NO2were the second pollutant. The ambient air quality was affected by the seasonal factors, and SO2concentration in heating period was significantly higher than that of non-heating period. Coal combustion was the most important factor for the increase of SO2concentration, and PM10concentration changed little during the heating period and non-heating period.

Kashgar city; air pollution; investigation and analysis

1008-5564(2016)02-0071-04

2015-11-19

教育部本科專(zhuān)業(yè)綜合改革試點(diǎn)資助項(xiàng)目(ZG0548)

查向浩(1981—)，男，新疆吐魯番人，喀什大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院講師，碩士，主要從事環(huán)境生態(tài)研究.

張文河(1975—)，男，新疆石河子人，喀什大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院講師，碩士，主要從事環(huán)境演變研究.

X131.1

A