天津市河?xùn)|區(qū)SO2濃度變化趨勢(shì)分析研究

孟慶歡

引言

環(huán)境質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到民眾的生活狀況，天津市作為中國(guó)北方重要的經(jīng)濟(jì)中心，近年來(lái)，為讓市民享受更多的藍(lán)天碧水，市政府實(shí)施“美麗天津，一號(hào)工程”戰(zhàn)略，提出“四清一化”行動(dòng)方針。雖然天津市政府采取多種措施應(yīng)對(duì)環(huán)境保護(hù)工作，例如開(kāi)展揚(yáng)塵污染整治、煤炭總量消減、加快淘汰老舊黃標(biāo)車(chē)以及嚴(yán)把燃煤質(zhì)量關(guān)等，并于2015年新修訂實(shí)施了《天津市大氣污染防治條例》，但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的日新月異，環(huán)境污染的威脅不斷增加，所以了解當(dāng)前環(huán)境污染現(xiàn)狀，研判污染物濃度變化趨勢(shì)，對(duì)當(dāng)前乃至以后環(huán)保工作的開(kāi)展具有積極作用。

本文以天津市環(huán)境保護(hù)局發(fā)布的河?xùn)|區(qū)空氣質(zhì)量相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)近三年河?xùn)|區(qū)大氣環(huán)境中SO2濃度進(jìn)行分析比較，掌握近年來(lái)河?xùn)|區(qū)SO2污染變化情況；對(duì)全年不同時(shí)間段的SO2濃度進(jìn)行分析，查找污染物濃度峰值出現(xiàn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，指出不同濃度SO2對(duì)人體的危害，根據(jù)分析結(jié)論提出相關(guān)防治對(duì)策，為后續(xù)大氣環(huán)境質(zhì)量改善工作提供理論支持。

1 對(duì)象與方法

天津是我國(guó)四個(gè)直轄市之一，同時(shí)也是中國(guó)北方重要的港口城市，在國(guó)家經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略部署中有重

要地位；天津地理位置優(yōu)越，緊鄰首都北京，背依河北，處于環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈中心地帶。本文選取天津市市轄區(qū)河?xùn)|區(qū)作為研究對(duì)象，對(duì)周邊以及京津冀其他地區(qū)開(kāi)展大氣環(huán)境質(zhì)量分析具有一定的借鑒意義。

大氣環(huán)境中污染物種類較多，污染成因較為復(fù)雜，由于SO2受季節(jié)性變化較為明顯，易于治理，開(kāi)展大氣中SO2濃度變化的研究對(duì)短時(shí)間提升環(huán)境質(zhì)量具有重要意義；本文選取2016年全年SO2監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)與前兩年均值進(jìn)行對(duì)比，闡述其改善情況，分析當(dāng)前污染現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)SO2濃度變化趨勢(shì)，并根據(jù)相關(guān)分析結(jié)果提出治理改善措施。

2 分析與討論

2.1 SO2污染改善情況

自天津市政府實(shí)施“美麗天津，一號(hào)工程”以來(lái)，天津市加大環(huán)境治理力度，嚴(yán)懲污染物超標(biāo)排放，尤其實(shí)施“煤改燃”工程以后，大氣環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善。本文僅以2014年至2016年天津市河?xùn)|區(qū)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將三年SO2濃度年均值繪制圖表如圖1所示。

由圖1可以看出，2014年至2016年天津市河?xùn)|區(qū)大氣環(huán)境中SO2污染狀況明顯好轉(zhuǎn)，SO2濃度逐年下降，且三年SO2濃度年均值均低于環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB3095-2012)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(60 ug/m3)，其中2016年SO2濃度年均值為20.0 ug/m3，相比2014年同比改善率為65.6%，相比2015年同比改善率為38.1%，2016年改善效果顯著。近年來(lái)，國(guó)家和地方政府采取多種措施治理大氣環(huán)境污染，例如新環(huán)保法實(shí)施后，針對(duì)對(duì)污染企業(yè)處罰按日計(jì)罰，天津市政府加快實(shí)施燃煤企業(yè)供熱設(shè)施“煤改燃”工程等，由此可見(jiàn)，上述政策的實(shí)施對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量改善起到了一定的治理效果。

圖1 2014年-2016年天津市河?xùn)|區(qū)SO2濃度年均值對(duì)比圖

2.2 SO2濃度變化趨勢(shì)

大氣環(huán)境中的SO2污染受季節(jié)性因素影響較大，本文依據(jù)近三年監(jiān)測(cè)的大氣環(huán)境中SO2濃度數(shù)據(jù)，計(jì)算月均值繪制成曲線，如圖2所示。由圖2可以看出，2014年、2015年以及2016年三年大氣環(huán)境中SO2濃度變化趨勢(shì)一致，在全年12個(gè)月中受季節(jié)性影響明顯，秋冬季節(jié)SO2濃度普遍高于其他季節(jié)，污染濃度自1月至4月份由峰值呈下降趨勢(shì)，4月至10月份 SO2濃度較為平穩(wěn)，處于一年中濃度數(shù)值相對(duì)較低階段，十月份后污染濃度開(kāi)始攀升，直至年底；分析發(fā)現(xiàn)，近三年SO2濃度濃度峰值均出現(xiàn)在1月份，以2014年為最高；最低值出現(xiàn)在7、8月份，為一年中天氣最熱時(shí)間段；縱觀三條曲線，大氣環(huán)境中的SO2污染濃度逐年下降，改善效果明顯。

圖2 2014年至2016年天津市河?xùn)|區(qū)SO2濃度變化趨勢(shì)

天津冬季氣候干燥寒冷，每年11月15日前后至次年3月15日前后為城市居民供暖期，造成大氣環(huán)境中SO2污染嚴(yán)重，這與圖2所反應(yīng)的SO2濃度變化趨勢(shì)一致。天津市政府為控制大氣污染濃度，改善空氣質(zhì)量，自2015年啟動(dòng)了供熱設(shè)施“煤改燃”工程，市區(qū)供熱站全部使用天燃?xì)庾鳛槿剂?，減少了燃煤需求，對(duì)控制SO2污染起到了積極作用，2016年SO2濃度年均值相比往年明顯下降；但冬季SO2濃度相對(duì)其他時(shí)間段仍然較高，這可能是由于城市周邊地區(qū)SO2污染的擴(kuò)散以及市區(qū)個(gè)體商戶、小型加工作坊使用劣質(zhì)燃煤的情況所導(dǎo)致，據(jù)此，當(dāng)前SO2污染情況雖得到一定的改善，但需徹底治理，還需進(jìn)一步加以防范。

2.3 危害及防治對(duì)策

2.3.1 SO2危害

SO2是大氣環(huán)境中主要污染物之一，具有刺激性氣味，通常是由煤和石油等含硫物質(zhì)燃燒生成。大氣中SO2濃度過(guò)高，會(huì)使人出現(xiàn)頭痛、頭昏、乏力等癥狀，長(zhǎng)期生活在這樣的環(huán)境中容易導(dǎo)致慢性鼻炎、咽喉炎、支氣管炎等疾病；這是由于SO2被人體吸入后，進(jìn)入上呼吸道，SO2易溶于水，形成亞硫酸后對(duì)呼吸粘膜具有刺激作用；同時(shí)SO2能夠進(jìn)入血液，抑制酶的活性，阻礙人體代謝，進(jìn)而對(duì)人體產(chǎn)生毒害[1]。

大氣環(huán)境中SO2濃度超標(biāo)對(duì)植物體同樣具有破壞作用，尤其是農(nóng)作物。SO2被植物葉片吸收后，形成的亞硫酸鹽對(duì)植物的光合作用產(chǎn)生影響，破壞參與光合作用的海綿細(xì)胞和柵欄細(xì)胞[2]，造成植物葉片枯黃枯萎，農(nóng)作物發(fā)育不全，大量減產(chǎn)。

SO2的無(wú)序排放還極易造成酸雨污染，大氣中的SO2溶于雨水中，使雨水呈弱酸性，通過(guò)自然降水降落地表[3]。酸雨可使農(nóng)田土壤呈酸化，導(dǎo)致土壤貧瘠，進(jìn)而造成農(nóng)作物減產(chǎn)；由于酸雨呈酸性，具有腐蝕性，對(duì)地表建筑、文物以及金屬制品產(chǎn)生破壞作用，縮短其使用壽命；另外，酸雨極易直接接觸人體皮膚，影響人體健康。

2.3.2 防治對(duì)策

大氣環(huán)境中的SO2主要是由于工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)以及機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放導(dǎo)致，控制大氣環(huán)境中SO2濃度，減少其造成的污染程度，應(yīng)該從污染源頭加以整治。

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)是SO2的重要污染源，政府一方面應(yīng)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，將污染企業(yè)轉(zhuǎn)型，加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式，降低能源消耗[4，5]；另一方面應(yīng)采取補(bǔ)貼的方式加快淘汰企業(yè)燃煤的使用，采用清潔能源進(jìn)行替代，減少燃煤造成的SO2污染。科研單位加緊研發(fā)脫硫技術(shù)設(shè)備，當(dāng)前脫硫產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)格、脫硫效果不盡人意，導(dǎo)致企業(yè)治污積極性不高[4]，加快開(kāi)發(fā)低廉、高效脫硫設(shè)備有助于降低污染型企業(yè)生產(chǎn)成本、滿足環(huán)境友好型生產(chǎn)需求。

相關(guān)研究表明，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣所含有的SO2在大氣環(huán)境中占有一定的比例，另外，機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣中還有CO、NOX等有害氣體，嚴(yán)重威脅大氣環(huán)境質(zhì)量。政府一方面應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)保準(zhǔn)入制度，加快淘汰落后老舊黃標(biāo)車(chē)[6]，嚴(yán)格檢查路面尾氣不達(dá)標(biāo)機(jī)動(dòng)車(chē)輛，另一方面應(yīng)設(shè)法提高成品油質(zhì)量，降低含硫量，以及采用政府補(bǔ)貼等形式推進(jìn)新能源機(jī)動(dòng)車(chē)的市場(chǎng)占有率的方式雙向管控，努力落實(shí)“美麗天津、一號(hào)工程”的部署規(guī)劃。

環(huán)境治理需循序漸進(jìn)，當(dāng)前天津大氣環(huán)境中SO2污染治理已取得較大成效，在繼續(xù)推進(jìn)環(huán)境質(zhì)量改善、污染整治的同時(shí)，更要對(duì)當(dāng)前取得的成果加以鞏固，防止污染形勢(shì)反潮。

3 結(jié)論

綜上，當(dāng)前天津市河?xùn)|區(qū)大氣環(huán)境中SO2污染治理效果明顯，2014年至2016年SO2年均值逐年遞減，2016年SO2年均值同比改善率為38.1%，改善效果顯著；同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)SO2濃度受季節(jié)性因素影響較大，污染峰值主要出現(xiàn)在冬季，可能是由于企業(yè)以及居民燃煤供熱導(dǎo)致。本文在分析總結(jié)近三年天津市河?xùn)|區(qū)SO2污染濃度的基礎(chǔ)上，針對(duì)SO2對(duì)人體、植物以及其他自然生態(tài)環(huán)境等造成的危害，提出了相關(guān)的防治對(duì)策，為其他區(qū)域開(kāi)展大氣環(huán)境中SO2的治理提供借鑒和理論參考。

[1] 陳娟，崔淑卿.空氣中SO2對(duì)人體的危害及相關(guān)問(wèn)題的探討[J].內(nèi)蒙古水利，2012，(03)：174～175

[2] 張永光，劉勇洲.過(guò)量SO2對(duì)植物體危害的研究概述[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2015，(11)：10，13

[3] 祝曉紅.酸雨的形成、危害和防控研究[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2014，04(12)：46～47

[4] 韓慧.棗莊市SO2污染現(xiàn)狀及對(duì)策[J].中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，16(02)：51～52，63

[5] 平措.我國(guó)城市大氣污染現(xiàn)狀及防治對(duì)策[J].環(huán)境科學(xué)與管理，2006，(01)：18～21

[6] 朱大成，梁剛.棗莊市大氣污染現(xiàn)狀及防治建議[J].中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，24(05)：18～20，45