石河子霧霾天氣成因分析及防治建議

（新疆石河子市環(huán)境監(jiān)測(cè)站，石河子市，832000） 王雅芳 粟志峰

石河子市在霧霾天氣時(shí)，空氣中出現(xiàn)類似焦油的煤煙味，據(jù)有關(guān)資料顯示，由于冬季城市上空逆溫層的存在，極不利于污染物擴(kuò)散，在大霧條件下作用更強(qiáng)。不同類型的污染源，在不同高度排放的污染物，在城市上空形成相對(duì)應(yīng)的污染層，類似于冬季曠野中村莊，清晨的炊煙在屋頂?shù)綐渖倚纬傻臒煂?，在無風(fēng)狀態(tài)下不易擴(kuò)散。石河子市空氣中煤煙味，主要來源于石河子市城中村的取暖小鍋爐、家用小煤爐及機(jī)動(dòng)車低空排放的廢氣等污染物所致。

近期霧霾天氣出現(xiàn)不僅僅在石河子地區(qū)，根據(jù)石河子市氣象局和氣象臺(tái)以及新疆氣象局發(fā)布的大霧黃色預(yù)警。查看全疆霧霾天氣狀況資料，本次是新疆準(zhǔn)噶爾盆地沿天山一帶，北疆大多數(shù)地區(qū)都出現(xiàn)不同程度霧霾天氣，具體統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1、2。

表1 2013年11月全疆霧霾天氣造成Ⅲ級(jí)以上空氣質(zhì)量指數(shù)統(tǒng)計(jì)表

有資料表明，霧霾的形成是在一定的氣象條件下（如冷空氣入侵、大霧等）顆粒物和一些化學(xué)物質(zhì)（如二氧化硫、氮氧化物）的聯(lián)合作用，尤其是細(xì)小顆粒物（煙：一般把粒徑小于0.1微米的固體和液體顆粒統(tǒng)稱為煙）在空氣中達(dá)到一定量的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)霧霾。石河子市市區(qū)面積小，建成區(qū)僅有50km2工業(yè)源、生活源相對(duì)較為集中，尤其城中村和機(jī)動(dòng)車（近14萬輛）更顯密度大，在霧天更容易形成低空污染團(tuán)，因此在一定的條件下（風(fēng)向、風(fēng)速）就極易聞到煤炭不完全燃燒和機(jī)動(dòng)車尾氣的氣味。由圖1可以看出，近兩年石河子市空氣中顆粒物和氮氧化物增長(zhǎng)較快，并且幅度較大，呈現(xiàn)出燃?xì)馕廴咎匦?，冬季日變化呈現(xiàn)出白天高，晚上低的反常規(guī)現(xiàn)象，尤其是早晨9:00以后的顆粒物和氮氧化物指標(biāo)明顯，也正好映證了上述觀點(diǎn)。

圖1 2013年11月污染物月平均值小時(shí)變化情況

近三年石河子市環(huán)境空氣質(zhì)量年均濃度值比較見圖2，由圖2可知，石河子市環(huán)境空氣中主要三項(xiàng)污染指標(biāo)，二氧化硫呈下降現(xiàn)象,二氧化氮、可吸入顆粒物在環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，有明顯上升。

表2 全疆2013年11月份環(huán)境空氣PM10三級(jí)或三級(jí)以上天氣情況統(tǒng)計(jì)表

圖2 2011-2013年污染物年均值比較

近三年石河子市環(huán)境空氣質(zhì)量二氧化氮、可吸入顆粒物季均濃度值比較見圖3、4。由圖3、4可以看出，二氧化氮、可吸入顆粒物季均濃度值第一季度上升幅度最大，其次為第二、三季度。主要污染物濃度上升，受到工業(yè)企業(yè)、機(jī)動(dòng)車低空排放的廢氣、城市周邊居民燃煤及不利氣象條件霧的出現(xiàn)使空氣中的污染物很難擴(kuò)散，建筑施工土石方量增大所帶來的揚(yáng)塵，對(duì)城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量影響不可忽視。

圖3 2011-2013年NO2季均值比較

圖4 2011-2013年P(guān)M10季均值比較

石河子市的火電廠均為燃煤電廠，電廠運(yùn)行耗煤量大。2010年至2012年煤耗、廢氣排放量均呈逐年上升趨勢(shì)。與2010年相比，2012年煤耗和廢氣排放量分別增加278萬噸、469億標(biāo)m3。同時(shí)汽車保有量急增，2012年石河子市機(jī)動(dòng)車保有量由2007年的55 699輛驟增到130 319輛，增加1.3倍。燃煤、汽車尾氣等產(chǎn)生的二氧化硫、氮氧化物在空氣中經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為硫酸鹽、硝酸鹽等顆粒更小的污染物，大氣中細(xì)顆粒物（PM2.5）均是經(jīng)過十分復(fù)雜的物理和化學(xué)過程而形成的二次源；造成空氣污染的主要物質(zhì)也多數(shù)來源于二次污染，已經(jīng)成為環(huán)境污染的重大弊端。

結(jié)論：

燃煤是此次霧霾中污染物的主要來源。而造成這種現(xiàn)象的主因與我市的能源結(jié)構(gòu)關(guān)系密切，目前能源消耗仍然以煤炭為主。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，燃煤機(jī)組裝機(jī)容量還將增長(zhǎng)，煤炭消耗量逐年增加，火電廠排放的二氧化硫、氮氧化物和煙塵仍將增加。同時(shí)受燃燒技術(shù)和資金等多種因素的制約，仍有許多燃燒設(shè)備還存在著燃燒效率低，除塵和脫硫效率低，管理水平比較落后，大氣污染物排放量大等現(xiàn)象。

機(jī)動(dòng)車污染是造成灰霾、光化學(xué)煙霧污染的重要原因。汽車尾氣不僅直接排放苯、甲苯、重金屬等危害性極高的顆粒物，而且排放的大量氮氧化物和硫化物氣體，可以氧化成硝酸鹽和硫酸鹽，形成粒徑較小的粒子，二次轉(zhuǎn)化生成PM2.5污染物，因此，機(jī)動(dòng)車污染防治的緊迫性日益凸顯。

春季多發(fā)生大風(fēng)天氣,降水量少，冰雪融化后,黃土裸露，植物尚未進(jìn)入完葉期，阻風(fēng)能力弱，造成沙塵和地面揚(yáng)塵污染；隨著城市建設(shè)力度的加大，建筑施工造成的揚(yáng)塵也是影響空氣質(zhì)量的重要因素。

建議：

加強(qiáng)污染源控制，一方面要加強(qiáng)對(duì)重污染、高排放行業(yè)的監(jiān)管及其脫硫、脫硝、除塵設(shè)施的升級(jí)改造?！巴ㄟ^對(duì)工業(yè)鍋爐推廣低氮燃燒技術(shù)、對(duì)大型熱電廠建設(shè)煙氣脫硝工程，嚴(yán)格控制氮氧化物排放”。提升改造二氧化硫脫硫裝置的自動(dòng)化控制水平、全面推廣在線監(jiān)控系統(tǒng)的安裝使用。同時(shí)，應(yīng)盡快更換為以電除塵器+布袋除塵器為代表的高效除塵裝置，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有污染防治設(shè)施的監(jiān)管，以保證其真正發(fā)揮應(yīng)有的防治作用。

為減少和控制機(jī)動(dòng)車尾氣污染，需要科學(xué)規(guī)劃、合理布局，大力發(fā)展公共交通，推進(jìn)“公交優(yōu)先”戰(zhàn)略，加快交通方式的改變。倡導(dǎo)低碳出行，減少汽車尾氣的一項(xiàng)根本之策。要適時(shí)適度地采取機(jī)動(dòng)車限購(gòu)政策，延緩機(jī)動(dòng)車保有量的迅猛增勢(shì)。制定對(duì)“黃標(biāo)車”的限行、限期淘汰等控制方法。

應(yīng)加強(qiáng)對(duì)全市所有建筑工地監(jiān)管，通過宣傳、檢查、督導(dǎo)、處罰等手段，提高全市建設(shè)施工文明程度，提升施工揚(yáng)塵管理水平和管理效果，降低建筑施工揚(yáng)塵污染。