乌兰察布市察右中旗大气污染成因分析与防治对策_刘美云.pdf

2023 年 第 4 期 广 东 化 工 第 50 卷 总第 486 期 183 乌兰察布市察右中旗大气污染成因分析与防治对策乌兰察布市察右中旗大气污染成因分析与防治对策 刘美云(乌兰察布市生态环境局察哈尔右翼中旗分局，内蒙古 乌兰察布 013550)摘 要本文选取 20192022 年察右中旗自动监测站环境空气质量数据资料和查找气象资料，对辖区空气质量现状、空气污染及气象条件关系进行分析，探究当前辖区空气质量污染成因，针对近年来超标污染物 PM10和臭氧分析梳理出大气污染防治对策，为当地大气环境管理与治理提供基础性参考。关键词察右中旗；环境空气质量；现状；污染成因；污染防治对策 中图分类号TQ 文献标识码A 文章编号1007-1865(2023)04-0183-03 Cause Analysis and Control Measures of Air Pollution in Chayouzhongqi Banner of Wulanchabu City Liu Meiyun(Chahar Right Middle Banner Branch of the Bureau of Ecology and Environment,Ulanqab 013550,China)Abstract:In this paper,the air quality data and meteorological data from 2019 to 2022 at the automatic monitoring station of CHAYOUZHONGQI are selected to analyze the relationship among air quality,air pollution and meteorological conditions,this paper probes into the causes of the air quality pollution in the current jurisdiction,analyzes the excessive pollutants PM10 and ozone in recent years,and combs out the air pollution prevention and control countermeasures,so as to provide the basic reference for the local air environment management and control.Keywords:Chayouzhongqi；ambient air quality；status quo；pollution cause；measures to prevent and control pollution 察右中旗位于内蒙古乌兰察布市中部，地处阴山北麓，地理位置为北纬 416412924，东经 11155451124951，总面积 4190.2 平方千米，辖 11 个苏木乡镇，是一个以蒙古族为主体，汉族占多数的半农半牧旗。近年来，全旗的大气污染治理工作不断强化，环境空气质量持续改善。1 环境空气质量现状及近期目标环境空气质量现状及近期目标 1.1 环境空气质量现状 20192021 年，察右中旗环境空气质量综合评价都达标，城区空气优良天数比例和细颗粒物(PM2.5)年均浓度均完成了内蒙古自治区下达的考核指标要求。2022 年 16 月份，乌兰察布市察右中旗环境空气质量综合指数为 2.24，最大单项质量指数为 0.67，首要污染物名称为O3_8 h，第 90 百分位数为 107，重污染比例 0%；6 月份乌兰察布市察右中旗环境空气质量综合指数为 1.92，最大单项质量指数为0.85，首要污染物名称为O3_8 h，第90百分位数为136。1.2 环境空气质量改善目标 十四五期间1，持续改善大气环境质量，基本消除重污染天气。空气质量优良天数比例优于 91.6%，细颗粒物(PM2.5)年均浓度达 23 微克/立方米。2 环境空气质量分析环境空气质量分析 2.1 空气质量情况统计 察右中旗空气自动监测站 2018 年与内蒙古自治区联网，对环境大气中 6 项污染物进行监测采集数据，由于 2018 年空气自动监测站运行不稳定，有效监测天数较少，因此选取20192022 年数据进行分析，可准确反映全旗大气污染的变化规律。表表 1 20192022 年期间空气质量情况统计年期间空气质量情况统计 Tab.1 Air quality statistics for the period 20192022 年度 有效监测天数 优 良 污染天数 达标率 2019 年 349 158 181 10 97.1 2020 年 340 149 173 18 94.7 2021 年 337 161 165 23 96.7(剔除 12 天沙尘暴天气)2022 年 16 月 179 120 57 2 98.9 从上表看出，近几年辖区优良比率都在 94%以上，污染天气 2019 年为 10 天，2020 年为 18 天，2021 年为 23 天，2022年 16 月为 2 天，2021 年污染天气天数最多，选取 2021 年全年污染天气进行进一步分析，见表 3。表表 2 20192021 年期间常规污染物年均变化情况图年期间常规污染物年均变化情况图 Tab.2 Annual change in 2021 pollutants from 2019 to 2021 SO2/(g/m3)NO2/(g/m3)PM10/(g/m3)CO/(g/m3)O3_8 h/(g/m3)PM2.5/(g/m3)年份 平均值 超标天数 平均值 超标天数 平均值 超标天数 平均值 超标天数 平均值 超标天数 平均值 超标天数 2019 年 9 0 12 0 38 6 0.8 0 94 4 16 1 2020 年 8 0 14 0 39 8 0.6 0 95 9 16 1 2021 年 6 0 10 0 55 18 0.5 0 92 4 17 7 收稿日期 2022-08-12 作者简介 刘美云(1985-)，女，内蒙古乌兰察布人，工程师，主要研究方向为环境保护。广 东 化 工 2023 年 第 4 期 184 第 50 卷 总第 486 期 从上表看出，辖区大气污染物超标因子主要为 PM10、臭氧、PM2.5。SO2浓度 20192021 年年平均值连续三年降低，出现这种变化的主要原因是由于辖区高耗能用煤企业近几年升级改造工艺，进行了烟气脱硫处理，所以 SO2近三年年度浓度均值连续降低。NO2连续几年年均浓度值有升有降，这可能是受天气因素的影响，直接影响到 NO2的扩散。CO 年20192021 年年平均值连续三年降低，得益于 2019 年开始城区棚户区改造工程，大部分居民接集中供热管网，使得之前采取传统煤炉取暖导致不充分燃烧有所改善，降低了CO排放浓度。O3_8 h近三年年平均浓度值有所降低，与近年来推进各项大气污染治理与强化重点行业企业和污染源监管日常监督管控分不开。PM2.5近几年年均值基本持平，2021年浓度超标7天。PM10年均值有所提升，其中2021年年均浓度值达55 g/m3，针对 2021 年 PM10平均浓度偏高，选取 2021 年全年污染天气进行分析，见表 3。表表 3 2021 年全年污染天气六项主要污染物因子及天气风向变化情况年全年污染天气六项主要污染物因子及天气风向变化情况 Tab.3 The 2021 of six major pollutant factors and changes in weather wind direction throughout the year SO2/(g/m3)NO2/(g/m3)PM10/(g/m3)CO/(g/m3)O3_8 h/(g/m3)PM2.5/(g/m3)空气质量 指数(AQI)首要 污染物 天气 风向 1 月 12 日 6 14 220 0.6 68 46 135 PM10 霾 西风 5 级 1 月 13 日 7 16 800 0.6 59 152 500 PM10 多云 西南风 3 级 1 月 14 日 11 20 484 0.6 51 93 380 PM10 多云 西风 5 级 1 月 15 日 6 14 168 0.5 43 35 109 PM10 多云晴 西北风 3 级 2 月 21 日 6 11 154 0.5 42 36 102 PM10 晴 西北风 4 级 3 月 15 日 2 6 NA 0.6 90 310 360 PM2.5 晴 西北风 4 级 3 月 16 日 5 11 376 0.6 73 70 238 PM10 霾 南风 2 级 3 月 17 日 8 9 278 0.7 73 44 164 PM10 阴 东风 2 级 3 月 18 日 5 13 173 0.9 71 38 112 PM10 多云 西南风 2 级 3 月 19 日 4 9 168 0.8 69 33 109 PM10 晴 北风 2 级 3 月 20 日 3 3 244 0.4 81 23 147 PM10 阴小雪 西北风 5 级 3 月 24 日 5 8 171 0.9 101 36 111 PM10 晴 西风 2 级 3 月 27 日 5 7 800 0.8 110 134 500 PM10 霾 西南风 4 级 3 月 28 日 3 2 1196 0.7 95 150 500 PM10 风 西北风 5 级 3 月 30 日 4 7 159 0.6 93 19 105 PM10 阴多云 西南风 3 级 4 月 15 日 5 10 526 0.6 82 65 426 PM10 浮尘多云 西风 6 级 5 月 6 日 3 5 662 0.7 86 82 500 PM10 阴雨夹雪 西北风 6 级 5 月 23 日 2 5 390 0.2 73 93 258 PM10 扬沙晴 西北风微风 6 月 12 日 8 2 33 0.6 162 18 102 O3_8h 多云 西南风 3 级 7 月 10 日 NA 12 28 0.4 161 12 101 O3_8h 阴多云 西南风 3 级 8 月 7 日 7 10 55 0.5 168 40 108 O3_8h 晴 西南风 3 级 8 月 13 日 7 14 44 0.6 162 24 102 O3_8h 阴多云 东南风 2 级 11 月 21 日 4 5 152 0.3 70 18 101 PM10 多云 西北风 6 级 从上表可以看出，2021 年全年污染天气中 15 月、11 月出现污染天气的首要污染物为 PM10和 PM2.5，68 月出现污染天气首要污染物为 O3_8 h。在全年的污染天气中多以阴天、多云、雾霾等天气，严重污染天气风级都达 4 级以上。2021年 PM10年均浓度偏高以及 PM2.5浓度超标天数多主要是 2021年全年沙尘暴天气较多。从图 1 可以看出，O3-8 h 浓度值在 49 月偏高，主要原因在于 49 月天气温度高，挥发性有机物与二氧化氮在紫外光照射下，发生一系列反应2，引起臭氧浓度增加。SO2和 NO2在 13 月、1012 月浓度值偏高，主要是进入供暖期，供热锅炉的污染物排放与辖区城郊与农村散煤燃烧后直接排放导致SO2和 NO2在 13 月和 1012 月浓度偏高。2021 年 13 月季度 PM10浓度平均值较其他季度偏高。从表 3 知，2021 年 13月期间出现 15 天不同程度的污染天气，首要污染物大多为PM10且气象条件差。图图 1 2019-2022 年期间六项污染物浓度季均值变化情况年期间六项污染物浓度季均值变化情况 Fig.1 Seasonal mean changes in concentrations of six pollutants over the period 20192022 表表 4 春节春节-元宵节期间六项污染浓度与全年均值浓度对比元宵节期间六项污染浓度与全年均值浓度对比 Tab.4 Comparison of six pollution concentrations and annual mean concentrations during spring festival and Lantern Festival SO2/(g/m3)NO2/(g/m3)PM10/(g/m3)CO/(g/m3)O3_8 h/(g/m3)PM2.5/(g/m3)2018 年除夕元宵节期间 13 12 53 0.2 86 26 2018 年全年均值 6 9 48 0.6 97 16 2019 年除夕元宵节期间 11 14 49 1.5 78 22 2019 年全年均值 9 12 38 0.8 94 16 2020 年除夕元宵节期间 16 23 43 1.2 77 30 2020 年全年均值 8 14 39 0.6 95 17 2023 年 第 4 期 广 东 化 工 第 50 卷 总第 486 期 185 续表 4 SO2/(g/m3)NO2/(g/m3)PM10/(g/m3)CO/(g/m3)O3_8 h/(g/m3)PM2.5/(g/m3)2021 年除夕元宵节期间 15 12 53 0.6 67 16 2021 年全年均值 6 10 55 0.5 92 17 2022 年除夕元宵节期间 7 10 24 0.5 80 14 2022 年 16 月平均值 6 11 39 0.8 107 15 从上表可以看出，20182020 年除夕-元宵节期间 SO2、NO2、PM10、PM2.5浓度均值比全年浓度均值偏高很多，尤其是 2020 年春节期间的 SO2、NO2、CO、PM2.5污染物浓度将近是全年平均值的 2 倍。到 2021 年除夕-元宵节期间 NO2、PM10、CO、PM2.5四项污染物浓度和年均值持平，2022 年除夕-元宵节期间 PM10浓度仅为 24 g/m3。2.2 环境质量分析(综上图表分析得出)2.2.1 近几年大气环境污染物超标因子主要是 PM10、臭氧浓度 从2021年全年污染天气来看，出现PM10浓度超标主要与气象条件有很大关系，尤其是在干燥的春冬两季节飘在空中的污染物如遇阴雨天气，不利于污染物扩散；其次由于工业园区工矿企业等无组织排放以及辖区内在建施工工地和道路扬尘3、露天矿山开采扬尘等促使 PM10浓度遇气象条件不好的天气不利于扩散，导致浓度超标；另一方面是进入供暖期，散煤燃烧及传统节日烟花爆竹燃放影响导致污染物浓度偏高。2.2.2 夏秋季臭氧污染不容小觑 从近几年空气自动监测数据来看，进入 4 月份后臭氧平均浓度明显增加，臭氧污染4是二次污染，具有排放来源多、覆盖面积大、影响范围广、治理难度大等特点，尤其是 NOx 和VOCs 排放来源较广，需加强措施减少挥发性有机物和氮氧化物等臭氧前体物排放。2.2.3 春节期间禁燃烟花爆竹需长期管控 20182020 年春节期间六项污染物浓度与全年均值相比，六项污染物浓度均偏高。2021 年全旗烟花爆竹禁(限)放工作5实施以来，加大了宣传燃放烟花爆竹的危害性，辖区居民及烟花爆竹销售点积极配合，2021 年春节期间大气六项污染物浓度与全年均值持平，2022 年春节期间 PM10、CO、O3_8 h 浓度大幅下降。3 针对超标污染物针对超标污染物 PM10和臭氧采取污染防治和臭氧采取污染防治措施措施 3.1 提升基层天气预警服务水平 气象部门与生态环境部门要完善联合会商工作机制，发挥各自优势，共同开展大气环境污染因子和气象要素监测，实现数据信息共享、会商联动，共同研判大气污染形势，适时采取应急措施，及时采取措施调控取暖季燃煤和工业废气、汽车尾气等排放，避免或减轻烟尘(雾)的发生和危害，进一步提升污染天气预报预警和科学应对水平。3.2 加强扬尘污染管控 3.2.1 加强工矿企业执法监督 将工业企业扬尘污染防治执法监管作为大气污染防治执法检查的重点，组织对辖区涉扬尘、粉尘、烟尘等颗粒物排放的工业企业在前期开展无组织排放大排查大整治工作基础上，进一步摸清各类颗粒物排放的工艺环节、排放节点等排放现状，分行业、分区域健全完善治理台账，实施清单挂账式管理，压实企业主体责任，生态环境部门不定期组织开展工业企业扬尘污染防治执法专项行动，监督工业企业全面落实扬尘污染治理任务，提升工业企业扬尘污染防治的精细化、规范化管理水平。3.2.2 加强道路、施工工地扬尘防治管控 充分认识施工工地和道路扬尘管控工作对大气污染防治的重要性，加强道路、施工工地扬尘污染监管，监督煤炭、渣土、石料、水泥、垃圾、粉煤灰等物料运输车辆落实全封闭、全苫盖措施，施工工地落实扬尘防治“六个百分之百”要求，加强城市道路保洁和清扫，减少道路扬尘。3.2.3 推进绿色矿山建设，减少扬尘污染 积极推进绿色矿山建设工作，以扬尘防治和生态保护为重点，要求露天矿山开采区采用湿法作业，加工车间和储料场全部采用棚盖，矿区道路全部硬化并及时清扫，出厂车辆全部冲洗，矿区可绿化区域全部绿化，边开采边治理，实现矿山作业时产生的粉尘可收集可控制，从采矿源头上防止和减少扬尘污染。3.2.4 扎实做好春秋季地膜、秸秆焚烧工作 秸秆露天随意焚烧产生的氮氧化物、一氧化碳、硫化物和滚滚烟尘影响大气环境，把秸秆禁烧作为改善环境空气质量的一项重要工作，在春种秋收季节重点全面盯防，建立旗、镇、村、三级禁烧责任体系，强化巡查，采取驻守、巡查和值班等方式，充分利用无人机航拍、高清视频监控等手段及时发现和制止焚烧地膜、秸秆行为。3.3 有序做好清洁取暖改造工作 散煤燃烧是大气污染的重要来源之一，全面加强散煤治理工作是改善辖区环境空气质量的有效举措，散煤污染主要来源于集中供热覆盖不了的农村地区和城乡结合部的釆暖小煤炉、茶浴炉和“散乱污”企业的工业小窑炉等。三年污染防治攻坚战行动已把辖区内茶浴炉和“散乱污”企业的工业小窑炉全部淘汰，目前最大困难就是农村地区和城乡结合部居民取暖用散煤小炉存在原煤散烧。政府部门需加大宣传力度，广泛宣传推广使用清洁能源的安全、环保、经济优势和重大意义，因地制宜优先强力扩大集中供热的覆盖范围，积极推进城乡结合部采取集中供热，在集中供热覆盖不到的城乡结合部及农村区域，探索采取政府补贴、居民自筹相结合方式积极稳妥推进煤改电、煤改气，因地制宜推进清洁取暖改造任务，减少散煤使用。3.4 加强治理臭氧前体物 3.4.1 加强 VOC 排放管理 挥发性有机物一般来自机动车、石化工业排放和有机溶剂的挥发等。因此梳理各行业、全环节 VOCs 控制要求，综合考虑 VOCs 活性物质、有害物质、恶臭物质等的协同控制，以源头防治、无组织减排和末端有效运行为重点，采取一厂一策治理方式强化 VOCs 治理的针对性、科学性和有效性。3.4.2 强化机动车污染防治 加快淘汰老旧车辆和其他高排放车辆，联合公安部门、交通局强化重点用车企业监管，同时开展常态化路检路查工作，加强移动源污染监督抽检工作，严查黄标车、重型车、柴油货车违反限行禁令标志指示通行及高污染冒黑烟机动车违法行为。3.4.3 推动清洁能源利用 引导全社会居民采用清洁能源和低油烟、低污染、低能耗的饮食方式，不焚烧秸杆、垃圾，坚持绿色出行，全面减少挥发性有机物排放和臭氧生成。3.4.4 实施多污染物协同控制 重点强化氮氧化物减排控制。氮氧化物主要来自机动车、发电厂、燃煤锅炉和水泥炉窑等排放。因此，进一步深化实施钢铁、水泥、焦化等行业以及锅炉、窑炉、移动源氮氧化物治理，推进重点行业(钢铁、焦化、电力等)超低排放改造，加大对柴油货车及非道路移动机械污染物排放抽查监测。3.5 严禁烟花爆竹燃放 在持续落推进“治企、限煤、管车、抑尘”各项大气重点任务的基础上，深入宣传燃放烟花爆竹的危害性，加强烟花爆竹燃放管控力度，减少空气污染。4 结语结语 察右中旗近年来环境空气质量污染特征显现季节性变化，SO2和 NO2在 13 月、1012 月浓度值偏高，进入夏秋季臭氧浓度明显升高，CO 全年浓度波动不大，但在不管控燃放烟花爆竹的春节期间 CO 浓度上升。PM2.5浓度波动不大，PM10浓度与天气条件有很大关系，也是近年来的首要污染物。结合实际情况，总结了现阶段辖区的超标污染物 PM10和臭氧的防治措施，为下一步大气污染治理工作提供参考。(下转第 172 页)广东化工2023年 第4期第50卷 总第486期图图4镉第二组镉第二组B样测定结果样测定结果Z比分值柱状图比分值柱状图Fig.4Histogram of z-ratio score of the second group B sample of cadmium3原因分析和结论原因分析和结论3.1不满意结果原因分析本次能力验证结果表明，参加机构的检测能力基本处于受控和可比状态。根据各机构提交的原始记录和检测方法进行分析，造成机构结果离群或可疑的主要原因可能有以下几点：(1)实验室用水或试剂纯度不够，造成空白过高；(2)样品前处理不完全或样品处理过程中待测元素逸失10；(3)仪器未校准到最佳状，不够稳定或出现漂移波动；(4)土壤中包含很多矿物质，石墨炉试验会产生严重的基体干扰，基体改进剂选择不合理会严重影响测量精度11。3.2结论从本次土壤中铅镉检测能力验证活动检测结果来看，广西大多数检验检测机构仪器设备配置、人员熟练程度、检测能力都比较高，大部分检测机构所报的结果满意。不满意的检测机构应通过认真分析原因找出差距，制定纠正措施，有效整改后，也能提高技术能力和质量管理水平。对于能力验证检测结果满意的检验检测机构，建议有关部门在授权委托检测任务时可优先选用。参考文献参考文献1李学梅，洪正昉，董明强，等江省水质中砷汞检测能力验证计划结果分析J中国卫生检验杂志，2008，18(11)：2255-22572国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会合格评定能力验证的通用要求：GB/T27043-2012/ISO/IEC17043：2010S3中国合格评定国家认可委员会 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