二氧化硫污染的特征和环境容量的实证分析

刘思齐

[摘 要]大气污染中的二氧化硫污染不仅会带来酸雨等环境问题，如果人体过量摄入，还可能引发过敏反应，引发呼吸困难、呕吐等症状。本文以某市为例，结合其气象地理条件，对二氧化硫的污染特征进行了分析，同时结合二氧化硫环境容量控制系数，计算出了二氧化硫的环境容量，希望能够为二氧化硫污染的治理提供一些参考。

[关键词]二氧化硫 污染特征 环境容量 实证分析

中图分类号：X131 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0225-01

前言：工业化进程的加快以及城市化水平的提高，带来了严重的环境污染问题，尤其是大气污染中的二氧化硫，素有大气污染元凶的称谓，其对于人体健康以及生态系统的影响非常巨大，必须得到足够的重视。相关环境监测部门应该强化认识，做好区域内二氧化硫污染状况的全面分析，确定二氧化硫的环境容量，尽可能将排放量控制在环境容量之内，减少其对于大气的污染。

1 实证事例

某省会城市位于中原地区，属于国家重要的综合交通枢纽，地处华北平原的南部，黄河中下游地区，总面积达到7446平方公里，下辖多个市辖区，固定人口加上流动人口超千万。总体地势西南高、东北低，从西南部以此为构造侵蚀中低山地、构造剥蚀丘陵、倾斜平原以及冲积平原。在市区内划分有多个区域，包括高新区、金水区等，中部地区以商业为主，西部工业发达，东部地区属于高新技术开发区，设置有大量的高校和科研院所，经济发达。不过与此同时，该市存在着非常严重的大气污染问题，常年雾霾笼罩，主要大气污染物为PM2.5、PM10以及SO2等，这里主要对SO2的污染特征以及环境容量进行分析，希望能够为污染的防治和环境治理提供一些参考[1]。

2 二氧化硫污染特征

2.1 污染状况

在该市市区范围内设置10个环境检测点，利用专业的设备，对二氧化硫污染状况进行检测分析。这10个环境检测点分别布设在中心商业区（4个）、西部工业区（3个）以及东部高新区（3个）。对2009年到2013年的检测数据进行分析和整理，可以得到二氧化硫月均浓度的变化曲线，如图1所示。

结合曲线图进行分析，可以明显看出，在冬春季节，二氧化硫的污染最为严重，尤其是11月到来年1月，二氧化硫的月均浓度达到峰值，夏秋季节相对较好。而结合二氧化硫的年均浓度曲线（图2）可知，除2012年外，其余几年均超出国家二级标准，最高的2009年超出国家标准0.6倍，属于重度污染[2]。

2.2 原因分析

分析市区内二氧化硫污染严重的原因，主要是受气象、交通、工业等因素的影响。结合环境监测站收集到的气象资料，该市全年以偏西风为主，运用Pasquill稳定度分类方法，分析市区稳定性，得到的最终结论为B-C，即处于弱稳定和不稳定之间，有利于空气的扩散，但是由于工业区位于西部，在主导风向的影响下，会给整个市区的大气环境造成负面影响。另外，该市位于北方地区，冬季取暖需求大，而且以燃煤取暖为主，在这种情况下，冬春季节的二氧化硫浓度也就居高不下。

3 二氧化硫环境容量

3.1 标准限值确定

市区包含多个分区，控制区域总面积在1288.32平方公里，属于环境空气质量的二类分区，因此需要执行《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中的二级标准，标准限值见表1。

3.2 环境容量计算

结合有关专家学者的研究，在对控制区域内大气二氧化硫环境容量进行计算时，修正A-P值法应该算是最为简单、最为便捷的方法，同时由于研究应用较多，方法的可靠性和准确性较好。

在该控制区内，二氧化硫环境容量可以利用相关公式计算

其中，Q表示二氧化硫环境容量，104t/a，A表示二氧化硫总量控制系数，104km2/a，c表示区域内的控制浓度，mg/m3，S表示控制区域的面积，km2。

控制区域内二氧化硫的控制浓度同样可以通过公式求得

公式中，表示控制区域标准年均浓度限值，mg/m3，表示二氧化硫的背景浓度值，mg/m3[4]。

3.3 控制系数明确

在二氧化硫环境容量计算中，总控制系统A是一个至关重要的参数，相关研究表明，A值的计算同样能够通过公式获得，有

在公式中，VE表示通风系数，与混合层的高度H和混合区域的平均风速u密切相关，有VE=H×u，结合从气象部门获得的相关数据，u的取值为2.2m/s，根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》中的相关标准，混合层高度H的计算公式为

公式中，表示10m高低位置的平均风速，单位为m/s，参照环境监测站采集的数据信息，取值为3.72，为混合层系数，可以通过查表的方式获取，其值为0.051，f表示地转系数，为地转角速度，取值7.29×10-5rad/s，表示地理纬度，取35°。

代入相关数值进行计算，可以得到控制区混合层高度为2268m，A指为13.941×104km2/a，而结合相关标准，该市的A值在4.2-5.78×104km2/a，取最大值，最终得到控制区域二氧化硫的环境容量为12.55×104t/a[5]。

4 结论与建议

结合上述分析，可以看出，该市市区的二氧化硫排放总量远低于环境容量，不过其年均浓度超出了国家二级标准，主要污染源是西部工业区的重污染企业。对此，立足该市的发展特点，提出几个防控建议：一是调整工业布局，尽量将位于上风向的重污染企业迁移到下风向，减少其对于市区大气环境的污染；二是对于污染比较严重的企业，应该加强监管，督促其做好烟气脱硫处理，减少工业废气中二氧化硫的含量；三是应该对市区的能源结构进行优化，以更加清洁环保的能源，如天然气、地热等代替燃煤，促进市区空气质量的改善。

参考文献：

[1] 余益民.中国生活二氧化硫污染的地域性特征分析——基于面板数据的实证研究[J].经济研究导刊，2012，（24）：135-136.

[2] 聂丽曼，刘剑锋，秦山.二氧化硫污染特征及其环境容量的研究[J].硅谷，2014，（17）：155-156.

[3] 薛文博，王金南，杨金田，等.淄博市大气污染特征模型模拟及环境容量估算[J].环境科学，2013，34（4）：1264-1269.

[4] 王立平，刘敏，李然，张海波.中国二氧化硫污染的“稳健性”影响因素——基于空间面板数据EBA模型的实证分析[J].环境科学学报，2015，35（8）：2362-2369.

[5] 王建，张新娟，张佳，祁迎春.延安大学SO2污染特征分析[J].延安大学学报：自然科学版，2014，（3）：52-54.