河北省大气污染的区域性特征研究

刘宁　曹利平

摘 要：该文利用河北省11个设区市2010—2014年大气环境质量监测数据，分析总结了各市近年来大气环境质量的变化规律及特征。利用这些规律与特征，结合城市自然、经济社会发展过程，对11个设区市污染物进行了综合指标、单因子评价和污染源分析，得到了大气污染的区域性特征，从而对11个设区市进行分类，在此基础上提出了相应的防控措施。

关键词：大气污染；区域性；综合指标；单因子评价；河北省

中图分类号 X196 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2016）16-0133-05

Abstract：In this paper，the characteristics of the atmospheric environmental quality changes for the 11 cities and districts in Hebei Province are analyzed and summarized using the monitoring dataset of atmospheric environmental quality from 2010 to 2014. Considering of natural resources and economic and social development processes of the 11 cities and districts，the comprehensive indexes and the single factor evaluation for the contaminants and the pollution source analysis were used to get the regional characteristics of atmospheric pollution，so as to classify 11 cities and districts.Furthermore the corresponding measures of prevention and control were suggested.

Key words：Air pollution；Regional；Comprehensive index；Single factor evaluation；Hebei Province

1 引言

伴随着我国社会经济的高速发展，环境问题日益加剧，尤其是雾、霾等大气污染问题严重。近年来，我国城市大气环境污染呈现出明显的区域性特征，北方城市大气环境污染严重，南方沿海城市大气环境污染相对较轻，我国大气环境污染较严重的6个区域中北方占4个。总体上看，区域内各城市大气环境污染特征较为相似，但不同区域间城市大气环境污染差别较大[1]，京津冀区域是大气污染防治的重点地区。2014年，空气质量相对较差的10座城市中河北省占6个，分别是保定、邢台、石家庄、唐山、邯郸、衡水、廊坊[2]。因此，河北省大气质量直接影响着整个京津冀地区的大气环境。

本论文的研究目的是在分析河北省11个设区市近年的大气环境质量、污染现状、类型及成因的基础上，探讨河北省内不同区域大气污染的特征差异和原因，探究综合性、因地制宜的防控措施。

2 河北省近年大气环境质量

根据河北省2010—2014年11个设区市大气环境质量公告，统计得到达到及优于II级天数、可吸入颗粒物日均值浓度、二氧化硫日均值浓度和二氧化氮日均值浓度如图1表示，并对其进行分析。

河北省各个设区市达到及优于II级天数逐年下降且下降明显，2010—2012年情况大体相同，但从2013—2014年其天数下降明显。其中，达到及优于II级天数较多的是秦皇岛、张家口和承德等设区市，而石家庄、保定和廊坊等设区市近两年的达到及优于II级天数低于150d，且变化较大（图1a）。

近5年的可吸入颗粒物日均值浓度逐渐增长，其中石家庄、邯郸和保定等变化较大。石家庄、邢台最高浓度达到0.3mg/m3，而秦皇岛、张家口等地区浓度较低，其浓度在0.1mg/m3左右。从图1b可知，2013年河北省可吸入颗粒物日均值浓度达到最大值，可知2013年为河北省污染最严重的一年。

近几年的二氧化硫日均值浓度与其他污染物相比较低，但仍成上升趋势。其中石家庄、唐山、邢台和邯郸等设区市的变化较大，其浓度达到0.07mg/m3左右；而承德、沧州等地区浓度为0.04mg/m3左右（图1c）。

近5年的二氧化氮日均值浓度变化不大，且相对可吸入颗粒物日均值浓度较低。从图1d中可知，石家庄、唐山、邯郸和邢台的二氧化氮日均值浓度较大，其浓度在0.1mg/m3左右；秦皇岛、廊坊和沧州变化较小，且浓度较低，其浓度在0.05mg/m3左右。

全省的大气质量呈下降趋势，近5年的达到及优于II级天数逐渐下降，且各个污染物浓度呈上升趋势。河北省的污染物主要是可吸入颗粒物。

从图1中能看出，11个设区市之间也有很大的差异。分析比较数据较全、污染较严重且具有明显差异的2座城市石家庄和唐山。石家庄近年大气污染日益严重，环境质量达到及优于II级天数在220d左右，根据污染浓度可以看出，其首要的污染物为可吸入颗粒物，2013年其日均值浓度达到了0.3mg/m3，在河北省也属较高浓度，该市前3年可吸入颗粒物浓度相对较低，但在2013年得到显著增长，相比2012年增长了近3倍。而SO2、NO2变化较小，但近5年该市的污染物浓度却逐渐增大。唐山市近5年内2013年大气环境最为严重，达到及优于II级天数为100d左右，其首要污染物为可吸入颗粒物，其浓度达到0.15mg/m3，从图中可以看出SO2、CO2浓度相对较低，但三种污染物的浓度逐年增加，从2012年其污染情况几乎没有好转。

3 河北省大气污染的区域性特征归类

3.1 综合指标法 综合指标法是指运用各种综合统计指标，如空气质量污染指数、达标天数等，从具体数量方面对现实社会经济总体的规模及其特征进行概括和分析，基本排除了个别偶然因素影响。对河北省环保厅大气环境质量公告数据进行统计后，得到河北省11个设区市达到及优于II级的天数（图3a）和河北省11个设区市污染指数（图3b）。根据11个设区市的污染指数和达到及优于II级天数进行区域特征分类。

由图3b可知，污染指数最高为保定市，污染指数最低为张家口市，达到及优于II级天数最多的是张家口，最少的是保定。我省张家口、承德和秦皇岛三市相对较好，南部的邢台、石家庄、邯郸和保定污染严重。

根据综合指标来划分区域，本文规定达到及优于国家II级标准天数大于200d且空气污染指数小于220的区域为第一区域，大气质量良好；达到及优于国家II级标准天数200～100d且空气污染指数在220～500区间的区域为第二区域，大气状况为轻污染；达到及优于国家II级标准天数小于100d且空气污染指数大于500的区域为第三区域，大气质量为重污染（图4）。

3.2 单因子评价 单项指标是指影响大气质量的主要污染物中的单个污染物指标，主要包括二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物，这种指标具有单一性和精确性。根据河北省大气质量公告，得到11个设区市的SO2、NO2、PM2.5和PM10等主要的污染物日均值达标率如表1所示。根据11个设区市的主要污染物的情况来划分区域，从而可以在治理污染物的角度采取防联防控措施。

根据国家规定环境空气质量限值，SO2日均值二级浓度为150mg/m3，NO2日均值二级浓度是80mg/m3，PM10日均值二级浓度是150mg/m3，PM2.5日均值二级浓度是75mg/m3。2014年全省日均值达标率最低的污染物是PM2.5，其次是PM10。二氧化硫浓度日均值达标率最低的城市为保定，二氧化氮浓度日均值达标率最低的城市为保定，PM2.5浓度日均值达标率最低的城市为邯郸，可吸入颗粒物（PM10）浓度日均值达标率最低的城市为邢台。

根据11个设区市4种污染物浓度日均值达标率的不同来划分区域，将4种污染物浓度日均值均达到80%的区域划分为第一区域，4种污染物浓度日均值均达到50%的区域为第二区域，4种污染物浓度日均值有低于50%的区域为第三区域（图5）。

3.3 污染源分析 石家庄城市一年中采暖季污染物浓度值高于非采暖季，石家庄市PM2.5主要来自于区域污染传输和本地污染，本地污染包括燃煤、工业生产和机动车等污染源[3]。随着唐山市经济总量的增加，工业污染、燃料方式、机动车尾气等造成大气污染严重现象[4]。冶金行业是唐山市各功能区PM2.5主要来源。造成秦皇岛市大气污染的主要因素是工业废气、港口煤尘、机动车尾气等，秦皇岛的主要工业污染源是矿石堆场、燃煤锅炉污染，钢铁产业，小石矿和小窖炉。邯郸市主要污染源来源可概括为三大方面：燃料燃烧、工业生产过程、交通运输等[5]。与它相邻的邢台市是标准的资源型城市，钢铁、电力和煤化工等支柱产业成为邢台空气污染的主要污染源[6]。保定市环境空气污染类型属煤烟型，呈明显的季节性变化，采暖期比非采暖期污染严重[7]。其主要的污染源是工业燃煤锅炉和焚烧秸秆等，燃煤污染居首。衡水排污、超标排污、恶意排污的小电（热）镀等小企业含量多，且其污染很严重。衡水市污染主要影响因素为燃煤及工业废气污染、机动车尾气污染和区域污染输送影响。沧州市区空气质量呈季节性变化，夏秋季节好于冬春季节[8]，石油化工企业、机动车尾气、扬尘和煤炭燃烧是PM2.5产生的主要源头。而其他设区市的污染源没有明显的特点。但总体可以看出河北省大气污染严重，主要与其11个设区市当地的经济、生活有关，相对于外来污染源，其本地污染源占较大比例。以河北省各设区市大气主要污染物类型和污染源为主要依据，对各城市进行的区域归类结果如表2所示。

4 河北省区域性大气污染联防联控

针对上述区域性特征，推进河北省大气污染联防联控，区域大气污染联防联控是运用组织和制度资源打破行政区域的界限，以大气环境功能区域为单元，共同规划和实施大气污染控制方案，最终达到改善区域空气质量、共享治理成果与塑造区域整体优势的目的[9]。从河北省整体需要出发，遵循属地管理和区域联动相结合，制定和执行改善区域空气质量措施[10]。

河北省十二届人大四次会议通过的《河北省大气污染防治条例》于2016年3月1日起正式施行，条例对大气污染防治的规划和标准、政府及其部门责任、各类污染源防治措施等进行了规定。根据本文划分区域，大致可以看出河北省的南北两方的大气污染有明显的差异，所以在统一规划的基础上还要有区域差异，张家口、承德和秦皇岛设区市应注意汽车尾气、居民生活污染和燃煤等方面的污染，而石家庄、保定和邯郸等设区市在此基础上，更加注重工业污染和燃煤污染的防治，并且治理程度要加强。

5 结论

近些年我国大气污染现状表现为区域性特征，而河北省作为我国重要经济区中的重要省份，其大气污染的区域性特征也更加明显。本论文基于对11个设区市达到及优于国家II级天数和污染指数的统计，从而把河北省划分为三个区域，第一个区域包括张家口、承德和秦皇岛，第二个区域包括沧州和廊坊，第三个区域包括保定、邯郸、邢台、唐山、石家庄和衡水。对11个设区市主要污染物浓度日均值达标率的分析，河北省可划分三个区域，第一区域包括张家口和承德，第二区域包括沧州、廊坊和秦皇岛，第三区域包括石家庄、唐山、邯郸、保定、邢台和衡水。针对污染区域的划分，应采取正确的区域性联防联控措施，以此改变河北省的大气污染状况。

致谢：感谢曹老师对我论文的指导与修改，她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。感谢齐丽君、张未同学对我作图的帮助，让我的论文更加精彩。

参考文献

[1]中华人民共和国环境保护部.2013年中国环境状况公报[R].北京：国家环保局，2014.

[2]中华人民共和国环境保护部.2014年中国环境状况公报[R].北京：国家环保局，2015.

[3]张兵，杨俊，赵旭阳，等.石家庄大气污染成因探析[J].资源节约与环保，2015（7）：125-130.

[4]白振宇，王睿，王蓓，等.唐山市大气污染现状及防治对策[J].绿色科技，2015（8）：258-259.

[5]宋宁.浅谈邯郸大气污染[J].黑龙江科技信息，2009（15）：111.

[6]梁慧锋，刘占牛，镡彩霞.邢台市大气污染的成因与防治[J].邢台学院学，2015，30（2）：191-192.

[7]陈海婴，佟霁坤，姜婧.保定市区2013年环境空气质量状况及污染原因分析[J].山东工业技术，2014（14）：174-175.

[8]沧州市环境保护局.2014年沧州市环境状况公报[R].沧州：沧州市环境保护局，2015.

[9]王金南，宁淼，孙亚.区域大气污染联防联控的理论与方法分析[J].环境与可持续发展，2012（5）：5-10.

[10]屠凤娜.京津冀区域大气污染联防联控问题研究[J].生态文明，2014（10）：64-67. （责编：张宏民）