于揚(yáng) （天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)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(shì)

于揚(yáng) （天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站 天津300457）

通過對(duì)天津經(jīng)濟(jì)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(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)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(fù)荷系數(shù)

1 研究的目的

城市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)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(duì)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、管理的力度，在環(huán)境監(jiān)測(cè)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(cái)力，效果明顯。

對(duì)開發(fā)區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)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(shí)施大范圍的生態(tài)調(diào)控打下良好基礎(chǔ)。

本文通過對(duì)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(shì)進(jìn)行研究，給出不同時(shí)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(shí)數(shù)據(jù)與科學(xué)依據(jù)，從而為有針對(duì)性地對(duì)各類污染源進(jìn)行治理，控制區(qū)域污染物總量目標(biāo)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(cè)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(jì)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(jì)及分析 對(duì)2000—2009年相同月份的可吸入顆粒物（PM10）月均濃度值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(duì)可吸入顆粒物濃度的控制是比較切實(shí)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(duì)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(shì) 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(jì)及分析 對(duì)2000—2009年相同月份的二氧化硫（SO2）月均濃度值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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?？煞譃椴膳荆?1～3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(jìn)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(shí)期，隨著區(qū)內(nèi)人口的增加，住宅和企業(yè)廠房的不斷擴(kuò)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(dāng)于采暖期1/3的機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，二氧化硫的排放量相對(duì)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(zhǎng)，二氧化硫減排目標(biāo)的實(shí)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(shì) 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(jì)及分析 對(duì)2000—2009年相同月份的二氧化氮（NO2）月均濃度值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(dòng)性差，同樣不利于環(huán)境空氣中污染因子的擴(kuò)散。同時(shí)，熱源廠燃燒的煤量的增加，對(duì)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(yùn)輸量的增加，二氧化氮污染加重問題，將對(duì)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(píng)價(jià)

3.1 污染物負(fù)荷系數(shù)法

采用污染物負(fù)荷系數(shù)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)；

Pi—某污染物的分指數(shù)。

式中：Fi—某污染物負(fù)荷系數(shù)；

n—空氣污染物的項(xiàng)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(fù)荷系數(shù)

由污染物污染負(fù)荷系數(shù)可見，在三項(xiàng)污染物中，可吸入顆粒物污染負(fù)荷系數(shù)居首位，其次為二氧化硫，二氧化氮的污染負(fù)荷系數(shù)相對(duì)較小。主要污染負(fù)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(fù)荷位居第二，在污染負(fù)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(fù)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(qiáng)對(duì)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(qiáng)環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)布空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)、周報(bào)、月報(bào)

在環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)中，2000年正式開始運(yùn)行環(huán)境空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，實(shí)現(xiàn)對(duì)7項(xiàng)空氣污染因子和6項(xiàng)氣象參數(shù)的24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，從而更科學(xué)、準(zhǔn)確、全面地監(jiān)測(cè)區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量和污染物質(zhì)的變化趨勢(shì)。并且根據(jù)國(guó)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(cè)項(xiàng)目逐步與國(guó)際接軌。從2000年1月開始，增加了環(huán)境質(zhì)量報(bào)告發(fā)布頻率，將原來的季報(bào)改為《環(huán)境空氣質(zhì)量月報(bào)》，且每周在《濱海時(shí)報(bào)》第一版上公布《天津開發(fā)區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量周報(bào)》，每日在泰達(dá)有線電視臺(tái)發(fā)布“開發(fā)區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)”，使駐區(qū)單位和公眾能夠及時(shí)了解環(huán)境狀況，以利于整體環(huán)境意識(shí)的提高。

4.2 在工業(yè)區(qū)建立環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站

近年由于開發(fā)區(qū)的不斷發(fā)展，以及引進(jìn)工業(yè)項(xiàng)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(diǎn)位環(huán)境質(zhì)量差別逐漸加大。為了更加真實(shí)準(zhǔn)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(huì)于2005年3月購(gòu)進(jìn)了第二套環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(yùn)行，監(jiān)測(cè)工業(yè)區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量。

4.3 對(duì)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(gè)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(jìn)行污染控制，對(duì)燃煤鍋爐改造治理，提高機(jī)動(dòng)車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，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(zé)任書》，與此同時(shí)，開發(fā)區(qū)制定《燃煤鍋爐脫硫設(shè)施補(bǔ)貼暫行管理辦法》，對(duì)二氧化硫減排行為給予補(bǔ)貼，2007年前三季度，政府總計(jì)補(bǔ)貼242.98萬元。[3]有了財(cái)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(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，二氧化硫濃度達(dá)到或接近天津市鍋爐污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

4.4 加強(qiáng)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(xiàng)目審批的結(jié)合，加強(qiáng)污染源管理，加強(qiáng)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(shí)施污染控制。2008年10月我區(qū)啟動(dòng)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(cè)系統(tǒng)，將區(qū)內(nèi)重點(diǎn)污染源納入遠(yuǎn)程監(jiān)控預(yù)警平臺(tái)，及時(shí)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(duì)策[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，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(jī)理[D].首都師范大學(xué).2008.

[3]天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)環(huán)境保護(hù)局.2007年天津開發(fā)區(qū)環(huán)境公報(bào)[Z].

2010-11-26