龍小菊

大慶市霧霾形成原因分析及其生態(tài)城市建設(shè)對(duì)策

龍小菊

（東北石油大學(xué)秦皇島分校，河北 秦皇島 066000）

以大慶市為研究對(duì)象，分析了2014—2016年大慶市環(huán)境空氣質(zhì)量特征及霧霾成因，并提出了生態(tài)城市建設(shè)對(duì)策。結(jié)果表明：2014—2016年大慶市SO2、NO2年均質(zhì)量濃度均達(dá)到環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)濃度限值，PM2.5濃度超過(guò)二級(jí)濃度限值3.8%～26.0%，2016年大慶市環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)天數(shù)和重污染天數(shù)分別占全年的89.9%和1.9%。產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)不合理、大氣氧化性強(qiáng)、外來(lái)源傳輸貢獻(xiàn)等是造成大慶市霧霾的主要原因，因此建議從工業(yè)行業(yè)搬遷、推進(jìn)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步等方面建設(shè)大慶生態(tài)城市。

PM2.5；生態(tài)城市；污染治理；大慶

生態(tài)城市是指盡可能降低對(duì)能源、食物等生活必需品的需求量，降低氣態(tài)污染物和廢水排放的城市[1]。在工業(yè)排放、機(jī)動(dòng)車(chē)保有量日益增長(zhǎng)的今天，大氣污染物排放量居高不下，如何建設(shè)生態(tài)城市是黑龍江省各市保衛(wèi)碧水藍(lán)天的重要難題。大慶市是黑龍江省省域副中心城市，是中國(guó)第一大油田、世界第十大油田的大慶油田所在地。隨著大氣污染防治工作方案的實(shí)施，大慶市環(huán)境空氣質(zhì)量逐步提升，2015年大慶市獲得黑龍江省“省級(jí)生態(tài)城市”稱號(hào)[2]，但在污染物不利于擴(kuò)散的氣象條件下仍會(huì)出現(xiàn)霧霾天氣。

霧霾對(duì)居民身體健康和生態(tài)環(huán)境具有嚴(yán)重的負(fù)面影響[3]。一方面，霧霾可造成污染物積聚，導(dǎo)致能見(jiàn)度降低，對(duì)民眾出行和交通產(chǎn)生不利影響[4]；另一方面，霧霾天氣下PM2.5中富含有機(jī)物、致畸致癌等有害組分，細(xì)顆粒物更易通過(guò)呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體，對(duì)呼吸系統(tǒng)具有重要影響，會(huì)升高人體發(fā)病率[5-6]。由此可見(jiàn)，建設(shè)生態(tài)城市是大慶市循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要條件，對(duì)于促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。

目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者針對(duì)生態(tài)城市建設(shè)和霧霾治理開(kāi)展了廣泛研究。如在生態(tài)城市建設(shè)方面，馬慶柱等[7]針對(duì)大慶市霧霾防治問(wèn)題開(kāi)展了相關(guān)研究，從產(chǎn)業(yè)組成等方面分析了大慶市大氣污染成因，并從電廠、機(jī)動(dòng)車(chē)控制等方面提出了污染控制措施；姜旭等[8]提出了長(zhǎng)春市建設(shè)生態(tài)城市的五個(gè)原則，并闡明了建設(shè)生態(tài)城市的戰(zhàn)略措施；畢瑜菲[9]提出了我國(guó)建設(shè)生態(tài)城市的重要性，綜合考慮了我國(guó)生態(tài)城市發(fā)展的基礎(chǔ)及措施。在霧霾治理方面，周勤遷等[10]針對(duì)黑龍江海倫農(nóng)業(yè)區(qū)冬春季PM2.5和氣態(tài)污染物的污染特征開(kāi)展了相關(guān)研究，結(jié)果顯示，采樣期間PM2.5超過(guò)國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)天數(shù)的比例為22.5%，PM2.5和SO2濃度高值出現(xiàn)在12月份，且日變化呈雙峰型，而O3日變化為單峰型；韓錚等[11]總結(jié)了黑龍江省PM2.5監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀，分析了該省PM2.5超標(biāo)原因及今后PM2.5監(jiān)測(cè)發(fā)展方向，以哈爾濱市區(qū)為例，進(jìn)行了大氣污染預(yù)測(cè)及分析。但目前針對(duì)大慶市污染物變化規(guī)律、霧霾天產(chǎn)生的原因及生態(tài)城市建設(shè)措施研究不足。

因此，本研究以大慶市為研究對(duì)象，從2014—2016年大慶市大氣環(huán)境空氣質(zhì)量入手，分析了PM2.5等主要污染物的年際、月際變化規(guī)律和不同污染等級(jí)變化規(guī)律，綜合掌握了造成大慶市霧霾的主要原因，并針對(duì)性地提出了生態(tài)城市建設(shè)過(guò)程中霧霾治理措施，以期為大慶市保持“省級(jí)生態(tài)城市”并向全國(guó)“優(yōu)秀生態(tài)城市”行列邁進(jìn)提供科技支撐。

1 大慶市大氣環(huán)境空氣質(zhì)量

1.1 污染物濃度年際變化

2014—2016 年大慶市 PM2.5、SO2、NO2、O3濃度月變化如圖1所示。結(jié)果顯示，整體來(lái)看大慶市大氣環(huán)境空氣質(zhì)量較好，2014—2016年SO2、NO2年均質(zhì)量濃度均達(dá)到環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)濃度限值，PM2.5濃度未達(dá)標(biāo)，超過(guò)二級(jí)濃度限值3.8%～26.0%。

圖1 2014—2016年大慶市污染物濃度月變化

從年際變化來(lái)看，PM2.5和SO2整體呈下降趨勢(shì)，與2014年相比，2016年P(guān)M2.5和SO2濃度分別下降14.0%和13.6%，主要是大慶市從2013年開(kāi)始出臺(tái)了《關(guān)于印發(fā)大慶市加強(qiáng)大氣污染防治工作實(shí)施方案的通知》等大氣污染防治政策，采取了取締燃煤小鍋爐，加強(qiáng)工業(yè)粉塵治理等措施，使得PM2.5和SO2排放減少。然而，NO2和O3呈上升趨勢(shì)，與2014年相比，2016年NO2和O3濃度分別上升20.0%和18.8%，NO2主要來(lái)自機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放，大氣環(huán)境中的NOx90%左右均來(lái)自于機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放[12]，雖然大慶市采取了淘汰黃標(biāo)車(chē)、提高油品品質(zhì)等措施，但2014—2016年機(jī)動(dòng)車(chē)保有量持續(xù)增長(zhǎng)，截至2016年底已突破58萬(wàn)輛，比2014年初增加了26.6%[13]；NO2和VOCs是O3的重要前體物，VOCs具有種類(lèi)繁多、行業(yè)分散、量大、面廣等特點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)尚未得到詳細(xì)的VOCs排放清單，給監(jiān)測(cè)和治理帶來(lái)一定困難，再加上大慶是一座以石油、石化為支柱產(chǎn)業(yè)的著名工業(yè)城市，VOCs排放量大，導(dǎo)致O3濃度居高不下。

1.2 污染物濃度月際變化

從月變化來(lái)看（圖1），PM2.5和SO2濃度高值均出現(xiàn)在采暖季，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示11月至次年3月PM2.5和SO2濃度分別是全年均值的1.3～1.5倍和1.6～2.1倍。主要原則是：一方面，居民供熱取暖和散煤燃燒排放量顯著升高，導(dǎo)致顆粒物及前體物的排放量增加；另一方面，冬季易出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，導(dǎo)致污染物在近地層不斷累積，難以擴(kuò)散；此外，采暖季較低的環(huán)境溫度有利于半揮發(fā)性物質(zhì)向PM2.5轉(zhuǎn)化。夏季PM2.5和SO2濃度分別僅是全年均值的54.9%～75.2%和57.1%～58.5%，主要是該段時(shí)間內(nèi)降水較多，對(duì)大氣環(huán)境中污染物具有明顯的沖刷去除作用，使得環(huán)境空氣質(zhì)量得到明顯改善。

O3濃度高值出現(xiàn)在夏季，6月—8月濃度是其他月份的1.3倍左右，一般來(lái)說(shuō)，高濃度O3容易出現(xiàn)在強(qiáng)太陽(yáng)輻射、高溫和低風(fēng)速的氣象條件下，主要是由石油化工行業(yè)、汽車(chē)尾氣等排放的NOx和VOCs在大氣中經(jīng)過(guò)復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)生成的二次污染物。2014—2016年大慶市O3污染顯現(xiàn)，也說(shuō)明當(dāng)前NOx和VOCs控制力度不匹配，VOCs排放仍未得到有效控制。NO2主要來(lái)自于機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放，月變化不大。

1.3 不同污染等級(jí)變化規(guī)律

2014—2016年大慶市不同污染等級(jí)的天數(shù)情況如圖2所示。總體來(lái)看，大慶市大氣空氣質(zhì)量呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，2014年大慶市空氣達(dá)標(biāo)天數(shù)累計(jì)303 d，占全年有效天數(shù)的84.4%，比2016年少了26 d，重污染天累計(jì)達(dá)6 d，占全年有效天數(shù)的1.7%；2015年大慶市空氣達(dá)標(biāo)天數(shù)累計(jì)316 d，占全年天數(shù)的86.6%，比2016年少了13 d，重污染天累計(jì)達(dá)9 d，比2016年增加2 d，占全年天數(shù)的2.5%；2016年環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)天數(shù)（優(yōu)和良）和重污染天數(shù)（重度和嚴(yán)重污染） 分別為 329 d和7 d，占全年天數(shù)的89.9%和1.9%。

圖2 2014—2016年大慶市不同污染等級(jí)的天數(shù)

2 大慶市霧霾形成原因及生態(tài)城市建設(shè)對(duì)策

2.1 霧霾形成原因分析

2.1.1 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理

Hodinkee的主編Benjamin Clymer寫(xiě)了一篇短文表達(dá)他的看法，他說(shuō)有品牌離開(kāi)巴塞爾表展并不奇怪，讓他意外的是，最先退群的不是之前盛傳的百年靈，卻是斯沃琪集團(tuán)。

2014—2016年大慶市和黑龍江省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)比如圖3所示。產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)決定了城市產(chǎn)業(yè)的資源利用效率和經(jīng)濟(jì)效益等[14]，2016年大慶市全年實(shí)現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值2 610億元，第一、第二、第三產(chǎn)業(yè)地區(qū)生產(chǎn)總值分別占大慶市生產(chǎn)總值的7.2%、58.4%和34.4%，其中第二產(chǎn)業(yè)2016年生產(chǎn)總值分別是第一產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)的8.1倍、1.7倍，第二產(chǎn)業(yè)在大慶市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中占有主導(dǎo)地位，屬于支柱型產(chǎn)業(yè)[15]。雖然與加工產(chǎn)業(yè)（鋼鐵、冶金等工業(yè)） 相關(guān)的第二產(chǎn)業(yè)在2014—2016年間處于持續(xù)下降趨勢(shì)，但是仍占有超過(guò)一半的比例（58.4%～77.0%）[16]，遠(yuǎn)高于黑龍江省整體情況（28.9%～37.2%）[17-18]；與服務(wù)業(yè)相關(guān)的第三產(chǎn)業(yè)比例（18.5%～34.4%）卻遠(yuǎn)低于黑龍江省整體情況（45.1%～53.7%），表明大慶市仍需合理規(guī)劃產(chǎn)業(yè)布局，淘汰落后產(chǎn)能，大力發(fā)展居民服務(wù)、旅游等無(wú)污染服務(wù)業(yè)。

2.1.2 能源結(jié)構(gòu)不合理

大慶市能源消費(fèi)長(zhǎng)期以來(lái)主要以煤炭為主，天然氣、石油等優(yōu)質(zhì)能源消費(fèi)比例偏低。2013年大慶市規(guī)模以上工業(yè)煤炭消費(fèi)量占規(guī)模以上工業(yè)能源消費(fèi)總量的19.9%，天然氣、電力、熱力消費(fèi)分別占8.6%、5.7%、4.9%[19]。煤炭消耗比重過(guò)高，能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化速度較慢。大量消費(fèi)煤炭不僅直接導(dǎo)致能源利用效率低下，同時(shí)又帶來(lái)污染物排放量增加等諸多問(wèn)題。

圖3 2014—2016年大慶市和黑龍江省產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)比例

2.1.3 大氣氧化性強(qiáng)

O3濃度的高低可在一定程度上反映出大氣氧化性的強(qiáng)度，2016年大慶地區(qū)O3年均濃度為65.4 μg/m3。大氣環(huán)境中較高的氧化性會(huì)促進(jìn)NO2和SO2等污染物在大氣中的化學(xué)反應(yīng)及其向NO3-、SO42-和SOA等二次污染物的轉(zhuǎn)換，造成霧霾天氣。

2.1.4 外來(lái)源貢獻(xiàn)

2.2 生態(tài)城市建設(shè)對(duì)策與建議

2.2.1 工業(yè)行業(yè)搬遷

大慶市地勢(shì)條件為北高南低，受南方氣流影響時(shí)，污染物不易擴(kuò)散，所以建議大慶市制定和完善遠(yuǎn)景規(guī)劃，在市區(qū)以外擴(kuò)散條件好的區(qū)域規(guī)劃工業(yè)聚集區(qū)，將有污染的工業(yè)企業(yè)有計(jì)劃地搬遷到條件更適宜的工業(yè)聚集區(qū)，并嚴(yán)格控制工業(yè)源污染排放，深化各類(lèi)污染管理，以減輕市區(qū)的污染。

2.2.2 推進(jìn)節(jié)能技術(shù)

2016年大慶市萬(wàn)元地區(qū)生產(chǎn)總值能耗為1.045 7 t標(biāo)準(zhǔn)煤，因此建議在加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的同時(shí)，大力推廣使用清潔能源（天然氣、水電等）或符合標(biāo)準(zhǔn)的低硫優(yōu)質(zhì)煤，禁止銷(xiāo)售不符合標(biāo)準(zhǔn)的散煤及制品，逐步推進(jìn)城市居民集中供暖，鼓勵(lì)農(nóng)村居民使用燃?xì)馓娲妒氯济海档头蹓m和氣態(tài)污染物排放量；淘汰落后產(chǎn)能和生產(chǎn)工藝，鼓勵(lì)企業(yè)進(jìn)行節(jié)能環(huán)保新工藝、新技術(shù)研發(fā)，改進(jìn)現(xiàn)有落后的燃燒方式，減少對(duì)大氣環(huán)境的污染。

2.2.3 提高生態(tài)環(huán)境整體優(yōu)化程度

2014—2016年大慶市建成區(qū)綠化覆蓋率、生活污水集中處理率、全市森林覆蓋率整體呈上升趨勢(shì)，于2016年分別達(dá)到45.6%、95.2%、12.9%，但市區(qū)生活垃圾無(wú)害化處理率與2014年相比下降0.9%。建議大慶市繼續(xù)加強(qiáng)城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)，加強(qiáng)道路兩側(cè)綠化，減少裸露地面，積極推行城市道路機(jī)械化（真空清掃車(chē)）清掃，減低道路揚(yáng)塵、裸地?fù)P塵等無(wú)組織排放源。

2.2.4 全方位推廣綠色經(jīng)濟(jì)

推廣綠色經(jīng)濟(jì)是生態(tài)城市建設(shè)的前提，綠色經(jīng)濟(jì)包含綠色生產(chǎn)、綠色建筑技術(shù)等方面。本研究一方面建議對(duì)廢棄物進(jìn)行妥善處置，優(yōu)先進(jìn)行無(wú)害化處理與回收利用，爭(zhēng)取做到固體廢棄物資源化100%利用；其次，支持企事業(yè)單位開(kāi)展綠色建筑設(shè)計(jì)，達(dá)到節(jié)能降耗、減少污染的效果[20]。

3 結(jié)論

本研究以黑龍江省大慶市為研究對(duì)象，分析了2014—2016年大慶市環(huán)境空氣質(zhì)量特征、霧霾成因，并提出了生態(tài)城市建設(shè)對(duì)策，研究結(jié)果表明：

（1）大慶市大氣環(huán)境空氣質(zhì)量較好，2014—2016年SO2、NO2年均質(zhì)量濃度均達(dá)到環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)濃度限值，PM2.5濃度超過(guò)二級(jí)濃度限值3.8%～26.0%。

（2）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)不合理及大氣氧化性強(qiáng)，外來(lái)源貢獻(xiàn)等是造成大慶市霧霾的主要原因之一。

（3）建議從工業(yè)行業(yè)搬遷、推進(jìn)節(jié)能技術(shù)進(jìn)步、提高生態(tài)環(huán)境整體優(yōu)化程度和全方位推廣綠色經(jīng)濟(jì)等方面建設(shè)大慶生態(tài)城市。

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Causes of Haze and Ecological City Building in Daqing

Long Xiaoju
（Northeast Petroleum University at Qinhuangdao,Qinhuangdao Hebei 066000,China）

Taking Daqing city as the research object,analyzed the characteristics of environmental air quality and haze formation,and proposed the countermeasures for ecological city building.Results showed that the annual concentrations of SO2and NO2meet the 1st-level air quality standard in Daqing from 2014 to 2016.However,the PM2.5concentration exceeds the 2nd-level air quality about 3.8%to 26.0%.It is also found that the time of environmental air quality standard days and heavy pollution days account for 89.9%and 1.9%,respectively in Daqing in 2016.The unreasonable of industrial and energy structure,strong atmospheric oxidation,and external source contribution are the main reasons leading to the haze weather in Daqing.Therefore,industrial relocation,propelling the advance of energy-saving technology are suggested to build the ecological city in Daqing.

PM2.5,ecological city,pollution control,Daqing

X513

A

1008-813X（2017）05-0082-05

10.13358 /j.issn.1008-813x.2017.05.21

2017-07-01

大慶市哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃研究項(xiàng)目《大慶生態(tài)城市建設(shè)之霧霾治理》（DSGB2017078）

龍小菊（1978-），女，河北省秦皇島人，畢業(yè)于大慶石油學(xué)院礦產(chǎn)勘探與普查專(zhuān)業(yè)，碩士，講師，主要從事大氣污染治理研究工作。

（編輯：程 ?。?/p>