南充市大氣顆粒物(PM2.5)污染研究

魯朝旭

(南充市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，四川 南充 637000)

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快，大氣污染已成為難以避免的嚴(yán)重問題。近年來，我國(guó)空氣質(zhì)量改善緩慢，大氣污染物的排放量長(zhǎng)年居高。城市大氣環(huán)境質(zhì)量的好壞，已經(jīng)引起社會(huì)的廣泛關(guān)注，改善大氣環(huán)境質(zhì)量是我國(guó)大氣污染防治工作的一項(xiàng)主要內(nèi)容。近兩年，從國(guó)家至省一級(jí)環(huán)保督查、督查回頭看和重點(diǎn)檢查等大力舉措來看，空氣污染問題亟待解決。尤其是PM2.5、PM10等顆粒物濃度超標(biāo)嚴(yán)重,并呈現(xiàn)區(qū)域化特點(diǎn)。要做好大氣顆粒物的污染防治工作，首先就要對(duì)顆粒物的來源和其化學(xué)特性進(jìn)行調(diào)查和分析。這為南充市大氣顆粒物的污染防治工作提供科學(xué)依據(jù)，促進(jìn)南充市大氣污染防治工作向更高的臺(tái)階邁進(jìn)。

2 南充市環(huán)境空氣質(zhì)量狀況與趨勢(shì)

2.1 基本概況

2.1.1 環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位介紹

南充市主城區(qū)共有6個(gè)國(guó)控空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，分別為南充市委、南充煉油廠、高坪區(qū)監(jiān)測(cè)站、嘉陵區(qū)環(huán)保局、市環(huán)境監(jiān)測(cè)站和西山風(fēng)景區(qū)，具體見圖1和表1。

表1 南充市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)國(guó)控點(diǎn)位

2.1.2 數(shù)據(jù)來源

環(huán)境空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)來源于國(guó)控空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)南充市環(huán)境空氣自動(dòng)站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

圖1 南充市主城區(qū)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位分布

2.2 南充市主城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量總體形式

2014～2016年3年來，監(jiān)測(cè)天數(shù)為1096 d，實(shí)際有效監(jiān)測(cè)天數(shù)為1082 d。從圖2來看，具體空氣質(zhì)量狀況為：“優(yōu)”158 d、“良”623 d、“輕度污染”214 d、“中度污染”52 d、“重度污染”33 d、“嚴(yán)重污染”2 d，“優(yōu)”和“良”總天數(shù)為781 d，占比為72.2%。其中，2014～2016年的空氣質(zhì)量“優(yōu)”和“良”占比分別為66.8%、74.4%、75.4%，“優(yōu)”和“良”占比呈逐年上升趨勢(shì)，“重度污染”及以上的天數(shù)分別為22 d、10 d、3 d，空氣質(zhì)量改善明顯。

雖然南充市主城區(qū)的空氣質(zhì)量在持續(xù)改善，但污染形勢(shì)仍然嚴(yán)峻。2016年，按照由優(yōu)到差排名，在全省21個(gè)市州中排名第10位，居于全省中游；PM10在全省21個(gè)市州中排名第14高位；PM2.5在全省21個(gè)市州中排名第17高位。同時(shí)，在川東北5市中，該市的空氣質(zhì)量水平僅優(yōu)于達(dá)州。

圖2 2014～2016年南充市主城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量狀況分布

“中度污染”及以上的占比有所下降，由2015年的8.2%降到2016年的2.7%，“中度污染”及以上的改善，致使“中度污染”及以上的等級(jí)分布向“輕度污染”等級(jí)轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致2016年南充市主城區(qū)的輕度污染天數(shù)仍達(dá)到了80 d，所占比例為21.9%，較2015年17.5%上升了4.4%。這說明該市的污染物控制措施已經(jīng)取得了一定的成效，但污染物濃度的本底水平仍然較高，一遇到不利的氣象條件，極易形成污染。

2.3 南充市主城區(qū)大氣環(huán)境污染物空間變化特征

2.3.1 SO2空間分布特征

從圖3可以看出，近3年，南充市主城區(qū)6個(gè)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的SO2年均濃度均低于國(guó)家年平均二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(60 μg/m3)。其中，高坪區(qū)監(jiān)測(cè)站、市環(huán)境監(jiān)測(cè)站和嘉陵區(qū)環(huán)保局3個(gè)站點(diǎn)的的SO2年均濃度呈逐年降低的趨勢(shì)，南充市委、南充煉油廠和西山風(fēng)景區(qū)3個(gè)站點(diǎn)的SO2年均濃度則呈先降后升的趨勢(shì)，2016年6個(gè)站點(diǎn)SO2年均濃度較2014年降低幅度由大到小依次為：高坪區(qū)監(jiān)測(cè)站(65.1%)>市環(huán)境監(jiān)測(cè)站(56.0%)>南充市委(54.2%)>嘉陵區(qū)環(huán)保局(43.4%)>南充煉油廠(39.1%)>西山風(fēng)景區(qū)(31.9%)。

從圖4可以看出，南充市主城區(qū)的高值中心在南充市的嘉陵區(qū)一帶，2016年嘉陵區(qū)SO2的年均濃度均為最高，為15.9 μg/m3，高坪區(qū)次之，為12.7 μg/m3，最低點(diǎn)在順慶區(qū)的市監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，為9.2 μg/m3。這與城市工業(yè)企業(yè)布局有較好的空間相關(guān)性，與順慶區(qū)無大型燃煤企業(yè)，高坪區(qū)的燃煤企業(yè)改氣，同時(shí)部分企業(yè)關(guān)停外遷，嘉陵區(qū)新增燃煤企業(yè)，規(guī)劃新的工業(yè)集中區(qū)等方面均息息相關(guān)。

2.3.2 NO2空間分布特征

從圖5可以看出，近3年，南充市主城區(qū)6個(gè)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)中僅南充煉油廠站點(diǎn)2014年的NO2年均濃度和高坪區(qū)監(jiān)測(cè)站站點(diǎn)2016年的NO2年均濃度高于國(guó)家年平均二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(40 μg/m3)外，其余4個(gè)站點(diǎn)三年的NO2年均濃度均達(dá)到國(guó)家年平均二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。其中，嘉陵區(qū)環(huán)保局和南充煉油廠兩個(gè)站點(diǎn)的NO2年均濃度呈逐年下降趨勢(shì)，高坪區(qū)監(jiān)測(cè)站、南充市委和市環(huán)境監(jiān)測(cè)站3個(gè)站點(diǎn)的NO2年均濃度呈先降后升趨勢(shì)，西山風(fēng)景區(qū)站點(diǎn)則呈先升后降趨勢(shì)，2016年6個(gè)站點(diǎn)NO2年均濃度較2014年降低幅度由大到小依次為：南充煉油廠(32.1%)>嘉陵區(qū)環(huán)保局(24.4%)>南充市委(12.6%)>市環(huán)境監(jiān)測(cè)站(6.7%)>西山風(fēng)景區(qū)(5.1%)>高坪區(qū)監(jiān)測(cè)站(-10.0%)。

圖3 南充市主城區(qū)2014～2016年六個(gè)空氣自動(dòng)監(jiān)

圖4 南充市主城區(qū)2016年SO2濃度均值空間分布

圖5 2014～2016年6個(gè)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站NO2濃度年均值變化

從圖6可以看出，NO2的濃度分布為高坪監(jiān)測(cè)站>南充煉油廠>嘉陵環(huán)保局>南充市委>市環(huán)境監(jiān)測(cè)站>西山風(fēng)景區(qū)。最高濃度的高坪區(qū)NO2年均濃度為40.4 μg/m3，最低濃度的西山風(fēng)景區(qū)為17.9 μg/m3，前者是后者濃度的2倍以上。從南充市的交通布局來看，高坪區(qū)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)點(diǎn)位附近有一個(gè)高速公路收費(fèi)站，該收費(fèi)站是成南高速和南渝高速的匯合點(diǎn)，且距高坪區(qū)監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)點(diǎn)位直線距離不足500 m，該區(qū)域交通密集，車流量大，且處于城市主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，是造成高坪區(qū)NO2濃度最大的主要原因。

圖6 南充市主城區(qū)2016年NO2濃度均值空間分布

2.3.3 PM10空間分布特征

從圖7可以看出，2014～2016年，南充市主城區(qū)6個(gè)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的PM10年均濃度均高于國(guó)家年平均二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(70 μg/m3)，6個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)中除高坪區(qū)監(jiān)測(cè)站的PM10年均濃度呈先降后升趨勢(shì)外，其余5個(gè)站點(diǎn)的PM10年均濃度均呈逐年降低的趨勢(shì)，2016年6站PM10年均濃度較2014年降低幅度由大到小依次為：嘉陵區(qū)環(huán)保局(36.7%)>南充市委(26.0%)>西山風(fēng)景區(qū)(25.1%)>南充煉油廠(20.8%)>高坪區(qū)監(jiān)測(cè)站(20.3%)>市環(huán)境監(jiān)測(cè)站(18.3%)。

圖7 南充市主城區(qū)2014～2016年六個(gè)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站PM10濃度年均值變化

2016年，南充市主城區(qū)PM10年均濃度最高的是高坪區(qū)，為95.0 μg/m3，其次是南充煉油廠，為82.8 μg/m3，最低點(diǎn)是西山風(fēng)景區(qū)，為67.0 μg/m3。同時(shí)，2014年以來，嘉陵區(qū)PM10的下降幅度最大，且在2016年時(shí)的年均濃度僅次于清潔對(duì)照點(diǎn)西山風(fēng)景區(qū)，為74.5 μg/m3。PM10的濃度水平受浮塵、施工揚(yáng)塵及路面揚(yáng)塵等因素影響，因此，高坪區(qū)PM10濃度的不降反升，嘉陵區(qū)的大幅度下降可能是與城區(qū)的規(guī)劃、建筑工地的管控及城區(qū)保潔有很大的關(guān)系。

2.3.4 PM2.5空間分布特征

2014～2016年，南充市主城區(qū)6個(gè)環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的PM2.5年均濃度均呈逐年降低趨勢(shì)但仍高于國(guó)家年平均二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(35 μg/m3)，2016年六站點(diǎn)PM10年均濃度較2014年降低幅度由大到小依次為：南充煉油廠(30.2%)>西山風(fēng)景區(qū)(25.6%)>嘉陵區(qū)環(huán)保局(24.1%)>南充市委(18.0%)>市環(huán)境監(jiān)測(cè)站(17.5%)>高坪區(qū)監(jiān)測(cè)站(17.2%)。

圖8 南充市主城區(qū)2016年P(guān)M10濃度均值空間分布

2016年，南充市主城區(qū)PM2.5年均濃度最高的是高坪區(qū)，為61.7 μg/m3，其次是嘉陵，為58.6 μg/m3，最低點(diǎn)是西山風(fēng)景區(qū)，為42.6 μg/m3。PM2.5的空間分布與其他污染物的濃度分布具有很好的相關(guān)性。

圖9 2014～2016年六個(gè)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站PM2.5濃度年均值變化

圖10 南充市主城區(qū)2016年P(guān)M2.5濃度均值空間分布

3 結(jié)語

環(huán)境空氣質(zhì)量改善明顯，但污染形勢(shì)仍較嚴(yán)峻。近3年，南充市主城區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量總體好轉(zhuǎn)，具體表現(xiàn)為：環(huán)境空氣質(zhì)量“優(yōu)”和“良”總天數(shù)逐年增多，“優(yōu)”和“良”占比逐年上升，但是，在全省21個(gè)市州中排名第10位，居于全省中游；PM10年均值在全省21個(gè)市州中排名第14高位；PM2.5年均值在全省21個(gè)市州中排名第17高位。同時(shí)，在川東北5市中，南充市的空氣質(zhì)量水平僅優(yōu)于達(dá)州。近三年，南充市主城區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量首要污染物以PM2.5為主。

顆粒物污染嚴(yán)重，細(xì)顆粒物尤為突出。2016年，PM10年均濃度為81.7 μg/m3，污染負(fù)荷為24.4%；PM2.5年均濃度為57.2 μg/m3，污染負(fù)荷為34.0%。PM10和PM2.5的污染負(fù)荷之和超過了50%，特別是PM2.5，污染負(fù)荷最大，貢獻(xiàn)了三分之一。PM2.5為首要污染物的天數(shù)占全年污染天數(shù)的比例介于89%～99%之間，且“中度”及以上污染的首要污染物均為PM2.5(浮塵期間除外)，細(xì)顆粒物污染是造成南充市主城區(qū)空氣污染最主要的原因。PM10和PM2.5污染負(fù)荷超過50%，是影響環(huán)境空氣質(zhì)量好壞的主要因子。