乌鲁木齐市大气污染变化趋势及污染状况分析

乌鲁木齐市大气污染变化趋势及污染状况分析

乌鲁木齐是一个以烟污染为特征的城市。为了保障环境安全,改善市民的生产和生活环境,乌鲁木齐市从1998年开始,实施了“还蓝天行动”环境工程,经过综合整治,城市的空气环境质量是否有本质的改变是每一位市民关注的热点话题。现分析1998～2003年的大气污染变化趋势,剖析大气污染的原因,确定大气环境容纳量,结合污染物年排放总量,提出乌鲁木齐市大气污染物的削减方案。1乌鲁木齐环境水质恶化1.1非采暖期环境污染物的时空分布2003年,全市环境空气质量中的可吸入颗粒物(PM10)及二氧化硫(SO2)年均值均超过国家《环境空气质量标准》的二级标准;二氧化氮(NO2)年均值低于二级标准。分别比2002年下降了31.50%,5.82%,6.78%(表1)。通过对2003年的3项污染指标监测数据的综合分析,从大气污染的时间分布看,采暖期污染程度最严重,非采暖期环境空气质量基本处在优良水平;从大气污染的空间分布看,市区南部(以红山嘴以南为主)污染状况明显重于市区北部。总悬浮颗粒物(TSP)的浓度值(由PM10浓度值换算而来)全年均超过国家二级标准,在采暖期的6个月中,月均值在0.250～0.606mg/m3之间,浓度值最高;非采暖期的6个月中,月均值在0.148～0.317mg/m3之间,浓度值相对较低。其中7月月均值未超标(图1)。二氧化硫(SO2)浓度值在采暖期远远高于非采暖期。在采暖期中,除10月份以外的其他各月月均值均超过了国家二级标准。而在非采暖期的6个月的月均值均未超标(图1)。二氧化氮(NO2)的浓度值仅在采暖期的12月份略有超标外,其他各月月均值均未超标(图2)。1.2氧化氮no2年污染程度呈下降趋势1998～2003年,总悬浮颗粒物(TSP)的年均值在0.336～0.505mg/m3上下浮动,振幅不大,但年平均值均超过国家《环境空气质量标准》的二级标准;二氧化硫(SO2)年平均值均超过国家的二级标准,但污染程度总体上呈下降趋势;二氧化氮(NO2)年平均值均未超过国家环境空气质量二级标准;降尘量年平均值处于不稳定变化状态,与出现大风及沙尘暴天气有关,1998～2003年超标率在71.20%～87.01%之间(表2)。从环境空气污染综合指数分析,1998～2003年间,2002到2003年的减小不很明显,这与对细粒子的整治不得利有关。1999年主要污染物为二氧化硫;其他几年主要污染物均为总悬浮颗粒物(TSP)(表3)。2环境质量与废水总量分析2.1统计结果及分析根据乌鲁木齐市政府专项经费支持项目《乌鲁木齐环境容载力与可持续城市发展研究报告》中分析测算得出乌鲁木齐市环境空气质量保持在二级标准水平时,SO2,NO2,TSP在大气中所能容纳的最大环境容量(表4)。由表4可知,只有各类污染物排放总量小于其相应时段的环境容量值,则全年的环境空气质量才能达到国家空气质量二级标准。2.2环境因子的来源与污染物的总数2.2.1tsp污染源来源及其分配据市环境监测中心站多年大气环境监测数据表明:全市的首要污染物是总悬浮颗粒物或可吸入颗粒物,它们的来源十分复杂,既有人为源排放又有天然源排放,既有有组织排放又有无组织开放源排放。根据《乌鲁木齐市大气颗粒物来源解析及污染防治对策研究》课题研究结果表明,乌鲁木齐市首要污染物主要来源于城市扬尘、燃煤烟尘、建筑水泥尘等。从表5可知扬尘对TSP污染的影响最大,年分担率为34%;其余依次为煤烟尘源、建筑水泥尘、硫酸盐、土壤风沙、机动车尾气尘、其他污染源、钢铁尘、硝酸盐等,其年分担率分别为26%,10%,8%,7%,6%,6%,2%,1%。前5项污染源年分担率之和就大于80%。在不同时节,各类污染源对TSP源贡献值的排序与分担率变化很大:采暖季:煤烟尘(60%)>扬尘(13%)>硫酸盐(11%)>机动车尾气尘(7%)>建筑水泥尘(6%)。风沙季:扬尘(49%)>土壤风沙(17%)>煤烟尘(9%)>建筑水泥尘及其他(各7%)>硫酸盐及机动车尾气尘(各4%).非采暖期:扬尘(37%)>建筑水泥尘(19%)>煤烟尘(14%)>土壤风沙(11%)>机动车尾气尘(10%)。2.2.2氧化氮排放量计算方法2002年全市污染源煤消耗总量为791.34万t,其中工业污染源煤消耗总量为675.03万t,生活污染源煤消耗总量为116.31万t。用工业污染源耗煤总量的三分之二与生活污染源耗煤总量之和计算出采暖季耗煤总量,剩余为非采暖季耗煤总量。根据耗煤量以及洁净煤工程技术研究中心提供二氧化硫占燃煤中污染物排放量的90%为依据,用理论计算方法计算出二氧化硫全年以及各时期的排放量。二氧化氮排放量是依据汽车尾气及固定源排放量之和得出的。总悬浮颗粒物排放首先依据耗煤量计算出燃煤尘排放量,然后根据大气颗粒物来源解析分析报告中燃煤尘占TSP排放量的百分率而推算得出(表6)。3年增注总悬浮颗粒物根据乌鲁木齐市的大气环境容量与污染物实际排放总量相比较可知:二氧化硫年需削减排放量4.35万t,总悬浮颗粒物年需削减排放量12.66万t(表6)。根据《乌鲁木齐市大气颗粒物来源解析及污染防治对策研究》课题研究结果中总悬浮颗粒物污染物来源所占比例分析,各类污染源需削减的排放量见表7。4大规模污染物排放乌鲁木齐市大气中可吸入颗粒物(PM10)和SO2的年日均值均超过国家《环境控制质量标准》的二级标准,其中PM10超标0.67倍,SO2超标0.27倍,大气环境质量差,采暖季节大气质量尤为差。1998～2003年,TSP,SO2等污染物的污染程度总体上呈下降趋势,降尘量的年平均值处于不稳定变化状态,与出现大风及沙尘暴天气有关,6年间超标率在71.20%～87.01%。乌鲁木齐市环境空气质量保持在国家二级标准水平时,TSP,SO2,NO2在大气中所能容纳的最大环境容量分别为42.55万,10.8万,14.7万t。乌鲁木齐市首要污染物(TSP)主要来源于城市扬尘、煤烟尘源、建筑水泥尘、硫酸盐和土壤风沙。乌鲁木齐污染物年排放总