铁岭市汇工街西点位冬季主要大气污染源分析

张峻玮

（辽宁省生态环境监测中心，辽宁 沈阳110161）

1 概述

铁岭市地处辽宁省北部，松辽平原中段。铁岭属温带大陆性季风气候。气候的主要特点有: 冬季寒冷干燥，夏季温热多雨，雨热同季; 春秋短促多风; 日照丰富、四季分明[1]。铁岭市能源结构以燃煤为主，大气环境为“煤烟型”污染[2]，主要污染物为细颗粒物（PM2.5）。

铁岭市汇工街西环境空气质量监测点位布设在铁岭市西北部银州区，监测设备建设在铁岭市银州区污水处理厂院。从汇工街西点位周边情况看（图1），点位周边并无大型污染工业、企业类污染源存在。在点位的西南方向，距离点位1.5 公里左右有两个村屯，分别为小莲花存和英城子村，西南方向距离点位3 公里左右有3 个村屯，分别得胜台村，大莲花村和二台子村；点位东面约500 米处为铁岭市汇工街棚户区，以上各处共计约2000户人口，冬季取暖方式为燃烧散煤或型煤，年用煤量约3300 吨。

图1 铁岭市汇工街西点位周边情况

本文应用2019 年至2020 年2 月份铁岭市汇工街西及其他3 个点位的环境空气质量数据，对影响汇工街西点位空气质量的污染来源进行探讨。

2 研究方法

2.1 数据来源

中国环境监测总站认定的，由铁岭市4 个环境空气质量国控监测点位（汇工街西、水上乐园、银州路东段，金沙江路北）监测的数据，作为评价铁岭市汇工街西点位空气质量的数据。

2.2 统计方法

依据《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ 633-2012）、《环境空气质量标准》（GB 3095-2）和《环境空气质量评价技术规范（试行）》（HJ 663-3）[3-5]，经统计得出城市和点位污染物浓度等数据。

3 结果和讨论

3.1 污染物特征

3.1.1 浓度特征

铁 岭 市 2019 年 1 至 2 月 上 半 月 PM2.5浓 度 为67μg/mg3，2020 年为93μg/mg3，升幅为38.8%，扣除春节影响（1月24-28 日）浓度较高的时段，为82.8μg/mg3，升幅为23.6%，2019 年2 月上半月PM2.5浓度为60μg/mg3，2020 年上半月PM2.5浓度为55μg/mg3，同比下降了12%。

从数据上看（表1），汇工街西点位六项污染浓度全部环比上升。从点位污染物浓度变化的情况来看，CO 同比恶化最为明显，增长率高达71%，PM2.5紧随其后，增长率为52.7%；扣除2020 年春节期间造成的影响，PM2.5浓度达到了101μg/mg3，增长率为35.5%，同样以此方法扣除后，PM10浓度为130μg/mg3，增长率为11.1%。NO2的影响并不大，SO2浓度反而稍稍上升了。CO 和O3一般与烟花爆竹燃放关系不大，不考虑扣除后的情况。总之，春节期间的颗粒物污染，扣除与未扣除污染物的浓度均值差别很大，表明春节期间烟花爆竹的燃放对空气质量影响很大；而CO上升明显，SO2略有上升，则表明该地有较为恒定的污染源，一般不受其他客观因素影响（如春节期间烟花爆竹的燃放），对空气质量的影响较为稳定。2020 年2 月上半月汇工街西点位PM2.5浓度为65.3μg/mg3，PM10浓度为88.3μg/mg3，和2019 年2 月上半月73.7μg/mg3和105μg/mg3比较，分别环比上升了12.9%和18.9%。总之，无论是1 至2 月上半月还是2 月上半月本身，汇工街西点位颗粒物浓度同比都是上升的，只不过2 月上半月PM2.5同比上升的增幅有所下降。2019 年2 月上半月SO2平均浓度为17μg/mg3，2020 年2 月上半月下降为13μg/mg3；2019 年CO 浓度为13μg/mg3，2020 年为12μg/mg3，变化不大。SO2浓度下降，PM2.5增幅下降，两者共同的变化，表明这种污染源应该是同时存在对两种污染物共同的影响，且SO2 为其特殊的表现特征。

表1 1 月1 日-2 月15 日汇工街西点位污染物浓度变化浓度μg/mg3

3.1.2 时间特征

从铁岭市四个点位小时平均浓度曲线来看（图2），汇工街西点位在浓度峰值上明显高于其他三个点位，这表明，在汇工街西点位有不同于其他点位的差异性污染源，极大地影响了空气质量。

图2 2020 年1 月1 日至2 月15 日铁岭市各点位PM2.5 小时浓度均值曲线

作者简介:张峻玮（1993，1-），男，助理工程师，主要从事空气质量分析和预报工作。

以平均的小时数据做出PM2.5和SO2的小时曲线（图3），PM2.5和SO2的小时曲线峰值一般出现在6 至10 点和18 至22点，在午后处于最低值，同时SO2有相似的伴随性趋势。

图3 2020 年1 月1 日至2 月15 日铁岭市PM2.5 和SO2 小时浓度均值曲线

选择2 月1 日值2 月6 日的数据，从小时数据上来看（图4），汇工街西点位PM2.5小时数据呈“心电图”状，每隔一段时间就有明显的峰值，且峰值一般出现在6 至9 点和18 至22 点，同时SO2有相似的伴随性趋势，这与上面的图趋势一致。一般来讲，这两个时段都是居民生活显著的时段，说明污染物的变化趋势与居民生活关系密切。

图4 汇工街西点位2 月1 日00 时至2 月8 日00 时污染物浓度变化

3.1.3 污染物间的特征

对汇工街西1 月至2 月15 日的小时数据进行平均，算出点位每小时的平均数据，作出散点图建立线性回归方程（图5，图6），发现PM2.5和SO2，PM2.5和CO 数据之间有很强的相关关系，即污染物“源出同门”。

图5 汇工街西点位1 月1 日至2 月8 日PM2.5 和SO2 小时数据散点图

图6 汇工街西点位1 月1 日至2 月8 日PM2.5 和CO 小时数据散点图

3.2 污染等级特征

2020 年铁岭市1 月和2 月上半月在各级别天数的分布上极具特色（表2）。比较铁岭市和汇工街西点位的在各污染级别天数上的差异，可以看出：汇工街西点位污染较铁岭市整体较重，属于较为突出的点位，必然存在额外的污染源影响；同时，污染形势在1 月较重，在2 月空气质量确明显改善，这说明这种污染源具有一定的季候性，可能是与气温的变化有关。

表2 铁岭市和汇工街西点位各污染级别天数分布

4 结论

汇工街西具有与其他点位不同的污染特点；1 月气温较低，居民燃煤用量增大，污染严重，颗粒物和SO2浓度较高，进入2月气温有所回暖，燃煤量减少，反映为指示散煤燃烧特征的SO2浓度下降，颗粒物同比升幅降低，空气质量改善；该变化仅与气温变化有关，与春节期间燃放无关；并且污染物浓度较高时段正是居民生产生活活跃时段，污染物趋势变化也一致，污染物间具有很好的相关性，表明“污出同源”。再结合以往的调查，汇工街西点位周边本就无较大的工业源，并且目前“疫情”存在的情况，仅有的企业、加工厂停产，工业源影响更是微乎其微，其污染来源只能是周边村屯、棚户区的散煤燃烧。