虎林市空气质量现状分析

丁明济

（黑龙江省鸡西市虎林生态环境局，黑龙江鸡西 158400）

经济发展过程中引发的环境问题引起了国民的关注，空气是人们赖以生存的宝贵资源，城市空气质量的优劣对人们的健康有着较大的影响[1]。大气污染物种类众多，现阶段科学家常用空气质量指数（AQI）作为评判空气质量的重要指标[2]。有研究表明，影响空气质量的因素较多，包括地形、污染物排放、气候因素、交通运输等，人口密度的提升、生产总值的增加、单位国内生产总值（GDP）用电量的增加都会直接导致空气污染物浓度的增大[3]。城市绿化可以很大程度上改善城市的空气质量，调查可知，绿化率的提升直接导致城市污染物浓度降低。煤炭、石油等化石燃料的燃烧产生大量的污染物，同时机动车尾气以及工业污染物的排放都会造成不同程度的空气污染[4]。北方供暖季煤炭使用量增加，是造成北方冬季空气污染物浓度上升的重要原因之一[5]。

1 虎林市概况

虎林市山清水秀、物产丰富，内有广阔平原和大面积湿地资源，空气质量常年达国家级一级标准。森林资源丰富，全境森林覆盖率高达31.4%，同时水资源也较为丰富，地表水达到国家二类标准。虎林市是黑龙江省重要的旅游城市，拥有4个省级以上自然保护区，在2016年3月被评为国家级生态市。

2 数据分析

本研究采用空气自动站进行数据收集，根据虎林市城区空间布局及大气污染物分布状况，本着投入节约和管理方便的原则，将站址选为虎林市环保局顶楼（E132.976 8°，N 45.764 9°）。数据选取时段为2020年1月1日—2020年12月31日的空气质量日均值，监测项目包括 PM2.5、PM10、SO2、CO 和 NO2。通过对该点位污染物全年内日状况进行研究，进一步探讨自然和人为因素对点位环境质量的影响。

2.1 空气质量等级分析

通过对空气质量指数（AQI）数据进行对比分析，2020年全年天数366 d，其中有效监测天数为353 d，有13 d由于监测设备故障、停电等非主观原因造成监测数据无效。如表1所示，全年优良天数236 d，占比达95.18%，环境空气质量达标。

表1 虎林市2020年空气质量等级状况

2.2 主要污染物分析

由表2可以看出，2020年全年SO2与NO2的平均浓度远低于GB3095-2012中所规定的一级限值，PM10与PM2.5的全年浓度平均值均介于GB3095-2012中所规定的一级限值与二级限值之间。4类污染物的全年浓度均达到优良等级以上。逐个对比虎林市2020年全年达轻度污染以上天气，发现导致空气质量恶化的首要污染物为PM10与PM2.5。

表2 全年主要污染物平均浓度与一级、二级限值对比

2.3 污染状况随季节变化趋势

由表3可以看出，SO2、CO、NO2、PM10、PM2.5五类污染物随季节变化月平均浓度变化呈现出一定规律性，各月中污染物月平均浓度的最高值均出现在2020年1月，尤其是PM10与PM2.5的浓度在2020年1月分别达到了最高值104.29 μg/m3与74.26 μg/m3，1—4月的月均浓度逐渐降低，10—12月的月均浓度逐渐升高，在12月时PM10与PM2.5的浓度分别达到了72.43 μg/m3与45.9 μg/m3，为全年平均浓度的次高值。其他种类污染物月均浓度随月份变化趋势与PM10与PM2.5变化趋势相似。

表3 虎林市主要污染物月平均浓度

东北地区的集中供热过程中具有能源结构单一的特点，绝大多数是依靠煤炭燃烧产生的热量进行集中供热。虎林市地处黑龙江省东北部，年平均气温为3.8 ℃，1月为最冷月，月平均气温为-17.9 ℃。每年10月中旬至次年4月末为供暖期，这期间尤其是12月与1月，燃煤产生大量污染物。同时虎林市仍存在部分平房等低矮排放源，随着气温降低，平房区散户供暖燃煤量提升，造成污染物大量排放，导致虎林市空气质量随季节变化趋势较为明显。

2.4 供暖期首要污染物浓度随时段变化趋势分析

由测得数据可知全年轻度污染以上天数为17 d，污染天气的首要污染物为PM10与PM2.5，图1表示所有污染天气PM10与PM2.5浓度平均值的小时变化情况。由数据可知，污染天气PM10与PM2.5浓度在24小时内呈现“双峰”变化趋势。PM10与PM2.5在9:00—10:00出现第一高峰，在18:00出现第二高峰。呈现这种状况的原因是北方冬季气温低，早晚两个时段的供暖燃煤量增加，除集中供暖外，平房等棚户区等低矮排放源排放污染物未经处理就排入大气，是早晚两次供暖高峰期导致空气中PM10与PM2.5浓度不同程度升高的重要原因。供暖高峰后，污染物浓度不断升高，达到峰值后随风扩散，污染物浓度逐渐降低。

图1 PM10与PM2.5浓度平均值的小时变化情况

3 结论和建议

3.1 结论

虎林市2020年全年优良天数占比达95.18%，环境空气质量达标。本年度导致空气污染的首要污染物为PM10与PM2.5，1—4月主要污染物月均浓度逐渐降低，10—12月主要污染物月均浓度逐渐升高；其中1月主要污染物浓度均为全年最高值，12月为次高值。全年污染天气PM10与PM2.5浓度各小时平均值呈现“双峰”变化趋势。PM10与PM2.5在9:00—10:00出现第一高峰，在18:00出现第二高峰。

3.2 建议

近年来，虎林市大力治理空气污染，提升空气质量，取得了一定的成绩，但仍有一定的提升空间。针对空气质量现状，提出以下4点建议。（1）提升集中供热覆盖面积。现阶段，虎林市仍存在部分平房等低矮排放源，要进一步加强对此类污染源的治理，从而减轻供暖季煤烟排放对市内空气质量的影响。（2）对于集中供热锅炉应全部使用布袋除尘设备，提升排放污染物的处理效果。进一步加强对VOC以及机动车排放源的整治，按照相关规定及时清理黄标车。（3）合理布局虎林市产业结构，不断提升全市环境承载力。本着预防为主的理念，合理统筹、合理布局，为虎林市环境持续向好打下坚实基础。（4）要高度重视自动站监测点位的数据监测结果，进一步深入探究污染物的主要排放源，根据污染源情况细致合理地制定本地区的污染防治策略。