北仑区环境空气质量特征及原因分析
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇北仑区环境空气质量特征及原因分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要：利用2010年北仑区三个环境空气自动站的监测数据，对北仑区城区、城东、城西三个点位的二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)和可吸入颗粒物(PM10)浓度变化规律进行了研究，研究结果表明，三个污染因子都存在着典型的季节性变化特征和日变化规律特征；进一步分析结果显示，机动车尾气是这三项污染因子的主要来源。通过特征及原因分析，提出了今后在机动车数量及排放控制、空气自动站数据监控以及建立一套有效的环境预警体系等方面的建议。
中图分类号：X22 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2011)005-109-03
1. 前言
随着工业化发展进程的加快和人们对于环境需求的不断提升，环境空气污染已经成为目前城市发展所面临的最为突出的难题之一，环境空气质量的好坏不仅直接影响到城市居民的健康，而且给周边动植物的生长和文物古迹的保护等都有直接或者间接的影响。为此，王宏等结合气象条件对福州市的环境空气质量情况进行了特征分析，并得出了气象与环境空气质量之间的一些相关性，而刘新玲等和杨书申等分别对比分析了山东五城市和北京、上海两城市之间的大气污染特征，均认为由于不同城市之间气象因素、企业类型、企业规模等方面的不同会有不同的环境污染特征和成因。
北仑区作为一个临港大工业基地，集中了包括北仑电厂、宁波钢铁厂、台塑化工、吉利汽车、申洲织造公司等在内的众多大型企业，这些大型企业对北仑的环境空气影响究竟如何已经成为北仑区政府和老百姓关注的焦点，也是北仑区进一步打造适合移居城市的必要参数之一。本文通过深入分析2010年度北仑区域内三套环境空气自动站的监测数据，对北仑区的环境空气质量特征和污染来源进行了系统的研究，并针对现状提出了一些相关的建议。
2. 实验方法
2.1 监测点位及监测项目
2.1.1 监测点位
北仑区域目前共设置三个大气环境空气质量自动监测点位，分别位于城中(监测站)，城东(宁波钢铁厂宿舍区)，城西(青峙变电所)，其中城东和城西位于工业区周边。
2.1.2 监测项目
可吸入颗粒物(PM10)，二氧化硫(SO2，氮氧化物(NOx)。
2.2 监测仪器和方法
采用三个固定的环境空气自动站(美国热电环境仪器有限公司)进行连续24小时自动监测，并对小时均值、日均值、月均值、年均值进行数据统计分析。其中仪器设各原理和型号为：(1)PM10的测定：β射线法。仪器为FH62C-14型可吸入颗粒物分析仪。(2)SO2的测定：紫外脉冲荧光法。仪器为43C型二氧化硫分析仪。(3)NOx的测定：化学发光法。仪器为42C型二氧化氮分析仪。
3. 结果与讨论
3.1 污染物浓度的季节变化规律
图1、图2、图3清楚的显示了城中、城东、城西点位的SO2、NO2、PM10的月均值浓度情况，显然，每个点位的SO2、NO2、PM10的浓度随着季节的变化，始终呈现出一、四季度高，二、三季度低的变化趋势，这一结果与董蕙青等对广西主要城市的研究结果基本一致，但是与刘新玲等的对于山东五城市的大气特征研究结果(主要是SO2浓度)则略有差异，这种差异主要来自于北方典型的冬季燃煤采暖因素的影响，故南方地区冬季的污染物浓度基本与春季差别不大，而且相比于北方城市总体上浓度要低的多；此外，北仑区地属亚热带季风气候区，又临东海，四季分明，受到这样季节性气候变化的影响，北仑区域气候情况总体上表现为一、四季度空气比较干燥，昼夜温差明显，大气逆温现象频率较高，不利于污染物的传输扩散，此外，较低的湿度和无植被覆盖的地面也加剧了污染，尤其是可吸入颗粒物在环境空气中的高浓度，而二、三季度太阳辐射强度强，逆温层的生成时间缩短，大气对流活动旺盛，污染物扩散较好，此外，夏季较多地降雨也使得污染物得到了溶解和冲刷作用，因此，总体上环境空气质量较好。
3.2 污染物浓度的日变化规律分析
为了考察三个污染因子在一天当中的浓度变化情况，随机抽取了2月、4月、6月、8月、10月和12月的一天对这三个因子的浓度变化情况进行分析，结果如图4、图5、图6所示，显然SO2在08：00～12：00范围内呈现出一个浓度的最高峰，凌晨和夜间浓度最低；而NO2和PM10情况则基本一致，均呈现出两个波峰和一个波谷的情况，具体的来看，NO2的两个波峰分别出现在09：00和17：00左右，波谷则出现在13：00左右，而PM10的波峰和出现时间分别为08：00左右、18：00左右和14：00左右，总体上两者每天浓度的波动情况相似，这个结果与马彬等对深圳市环境空气的研究结果基本一致，只是在出现峰谷值的时段略有差异，环境空气污染日变化趋势不仅和人们的生产／生活等活动有关而且还和每天的气象变化存在一定的相关性，即早上08：00～09：00左右是上班的高峰期，而下午17：00～18：00是下班的高峰期，这两个高峰期内均显示了较高浓度的NO2和PM10，而中午13：00～14：00以及凌晨和夜间均为休息时间，这一时段机动车少，企业生产和排放的污染物也较少；而SO2的波峰则与不利气象条件有关，即08：00～12：00，是太阳照射地面，地面温度上升，空气对流加强，夜间形成的逆温层遭到破坏，高空排放的二氧化硫向低层注入，而导致这一时段二氧化硫浓度峰值。
3.3 污染物的来源分析
为了考察北仑区域SO2，NO2、PM10三个污染因子的污染源情况，表1、表2、表3分别列出了这三个污染因子在不同点位的年均浓度、节假日浓度以及非节假日浓度情况，显然除了城西点位的PM10外，三个点位各个污染因子之间的差别不大，这可能是由于北仑区域的污染主要来自于机动车尾气和大工业企业的污染物排放，机动车本身的流动性和大工业企业的高空排放都有利于污染物在北仑区域的快速扩散，从而使得污染物浓度在三个点位基本分布均匀，而城西点位的PM10浓度偏高则可能是由于城西点位附近土地正处于开发建设阶段，由其导致的建筑施工扬尘引起了局部的可吸入颗粒物浓度偏高。
为了进一步的考察工业企业和机动车对SO2、NO2、PM10三个污染因子的贡献程度，对三个点位在节假日和非节假日的污染物浓度情况进行了对比研究，显然，三个污染因子在三个不同点位上均都显示了非节假日浓度要高于节假日的趋势，由此可以看出，北仑区域的工业企业对于这三个污染物的浓度均存在一定程度的贡献，但是从比例的数据上来看，高出的浓度并不显著，其中相差最大的是SO2的节假日／非节假日浓度比例，其节假日比非节假日浓度高20％～30％，这说明工业企业对于污染物的贡献并不是北仑区域SO2、NO2、PM10三个污染因子的主要来源，其对污染的贡献是相对有限，更多的污染主要还是来自于北仑区域越来越多的机动车所产生的尾气，这个结果和王淑云等所提出的许多城市的机动车尾气是污染的次要因素不一致，此外，SO2企业贡献比例相对较高可能与北仑区域的宁波钢铁厂、北仑电厂等大燃煤企业有关，其燃煤产生的SO2对于区域SO2污染存在较大贡献。
4. 结论与建议
北仑区的环境空气质量存在典型的季节性特征和日变化特征。受典型季节气候的影响，存在典型的季节性污染物浓度变化，总体上表现为一、四季度污染严重，二、三季度空气质量较好；受日气象条件变化和人们生产活动的影响，SO2、NO2和PM10三个污染因子浓度在一天中分别表现为一个波峰，两个波峰一个波谷和两个波峰一个波谷的变化趋势。
北仑区的污染物主要来自机动车尾气的排放，其次是区域内大工业企业的排放主要表现为北仑电厂等大燃煤企业对SO2的贡献。
通过对污染物来源的分析，建议进一步加强做好以下几个方面的工作：
(1)由于污染物的主要来源是机动车尾气的排放，故一方面需要倡议政府部门和公众公车或私车的使用频率，做到尽量坐公交车；而另一方面要加强机动车的准入制度，对于不符合国家相关排放标准的机动车禁止使用，提倡低能耗、低排放的清洁车。
(2)要提高对于北仑区的三座环境空气自动站数据的反应敏感性，尤其是城东和城西点位，要加强实时监控，对于异常情况，及时通知监察大队和重大项目监管科等相关科室，并对异常情况进行实时跟踪。
(3)除了常规的几项污染因子外，作为一种监控手段，有必要对一些周围具有特征排放因子的污染物实行实时监控。随着城东和城西两个自动站在线色谱项目的开展，这两个环境空气自动站无疑会成为对周围台塑、化工码头、宁波钢铁等等产生有机物特征污染因子的企业异常情况监控的排头兵，通过这样的一种监控手段，结合北仑区环境监测站的应急监测车和实验室分析，并与其它职能科室相配合，可以建立一套完整、可靠、有效的环境预警机制，这对于北仑区这样一个临港大工业基地是必要的也是必需的。
参考文献：
[1]郭二果，王成，彭镇华，等，城市空气悬浮颗粒物理化性质及其健康效应[J]，生态环境，2008，17(2)：851-857.
[2]黄虹，李顺诚，曹军冀，等，空气污染暴露评价研究进展[J]，环境污染与防治，2005，27(2)：118-121.
[3]车汶蔚，郑君瑜，邵英贤，等，珠海市大气污染时空分布特征及成因分析[J]，中国环境监测，2008，24(5)：82-87.
[4]张菊，苗红，欧阳志云，等，近20年北京市城近郊区环境空气质量变化及其影响因素分析[J]，环境科学学报，2006，26(11)：1886-1992.
[5]陈晶，张礼俊，钟流举，珠江三角洲空气质量现状及特征[J]，广东气象，2008，30(4)：15-17.
[6]王宏，林长城，蔡义勇，等，福州市空气质量时空变化及其与天气系统关系[J]，气象科技，2008，36(4)：480-484.
[7]刘新玲，王晓明，李小明，2004－2008年山东中西部五城市大气污染变化特征[J]，科学技术与工程，2008，8(12)：3390-3396.
[8]杨书申，邵龙义，杨园园，北京、上海两地2004和2005年大气污染特征对比分析[J]，长江流域资源与环境，2008，17(2)：323-327.
[9]董葸青，谢宏斌，郑凤琴，2003广西主要城市空气质量评价及空气污染物浓度与气象条件关系[J]，广西气象，2004，25(1)：36-39.
[10]马彬，陈志诚，梁鸿，等，深圳市几种空气污染物浓度日变化特征分析[J]，中国环境监测，2004，20(5)：47-53.
[11]刘庆民，周长征，吴绪金，等，气象条件对新泰市空气质量的影响[J]，安徽农学通报，2007，13(11)：70-71.
[12]王淑云，节江涛，熊险平，等，城市空气质量与气象条件的关系及空气质量预报系统[J]，气象科技，2006，34(6)：688-692.