张家口坝上地区空气质量分析及解决方案

摘 要：利用河北省张北县气象局沙尘暴站气象资料，统计和分析2006年坝上地区空气中PM10（空气动力学当量直径 < 10µm的可吸入颗粒物）污染情况，结果表明：全年PM10污染以二级占主导地位，三级次之，一级污染占16.7%,就此情况，本文分析了污染原因并提出解决方案。

关键词：空气质量;可吸入颗粒物（PM10);污染原因;预防措施

中图分类号： F253.3 文献标识码： A

一、引言

大气污染是当今社会共同关注的重大环境问题，它不仅直接威胁人类赖以生存的生态环境，而且还制约国民经济的可持续发展。我国以颗粒物（PM10）、SO2b、 NO2等为主要污染物的城市空气污染比较严重，各级政府都逐步加大了空气质量管理的力度。随着城市建设、社会经济的不断发展，PM10已成为我国各大中城市的首要污染物，因此，控制PM10污染，减少PM10对环境和人体健康的危害已成为当前我国大气污染防治工作的重中之重。

本文通过美国R&P公司生产的R&P1400a大气颗粒物质量浓度监测仪的监测数据，分析2006年1—12月坝上地区空气中PM10污染情况，研究其年度质量特征，以及与气象要素的关系，为有效地控制区域内PM10污染提供科学依据，为环境管理和决策部门在严重污染日到来前有针对性的加大污染源控制、及时发出警报并采取限制措施，以预防严重污染事件发生。

二、仪器原理及相关技术指标

2.1 仪器原理

TEOM 是锥管振荡微天平（Tapered Element OscillatingMicrobalance）的缩写。

锥管振荡微天平是质量传感器的心脏，是特殊非热胀含硼材质制成的石英锥形管，其根部固定，可更换滤膜置于按自然频率振荡的锥形管顶端，组成一个振荡体系。当颗粒物聚集于滤膜上时，锥形管的振荡频率相应减少。

根据振荡体系中质量和频率间的相关关系，进行气溶胶质量浓度测量。

dm 用标准天平称得的膜的质量

f0 未装膜时的频率值

f1 装上膜后的频率值

K0 常数

K0值对于每个锥管来讲，是确定的。可以通过使用标准滤膜来验证。

2.2 TEOM质量浓度分析仪技术指标

•获美国EPA(EQPM-1090-079)及德国TUV认证，欧洲认证（EN-12341）。

•高分辨率：0.1µg/m3

•最低测限：0.01µg，0.06g/m³（1小时平均浓度值）

•连续实时在线测量（每2秒更新数据）

•精度：±1.5 µg/m3 (1小时浓度平均值)

±0.5 µg/m3 (24小时浓度平均值)

•长周期质量平均：30分，1小时，8小时，24小时

三、数据分析统计及结果

3.1PM10污染情况

3.1.1质量浓度统计

2006年PM10年均值为110.95µg/m³,属于Ⅱ级污染，月平均浓度范围为30.3µg/m³—356.2µg/m³。

3.1.2 污染级别标准及污染浓度图

根据国家空气质量标准的划分，分为以下三种：

< 50µg/m³的为一级

>50µg/m³≤150µg/m³的为二级

>150µg/m³≤250µg/m³的为三级

2006年各月PM10平均浓度图

附图1

由图1可知，全年各月当中有7个月污染均为2级，占全年的58.3%；有2

个月污染为1级，占全年的16.7%；3级污染占25%。全年空气质量状况10、11这2个月相对较好，4月份最差。

四、PM10浓度污染原因分析

根据污染天气的不同成因和污染特征可分为沙尘型主排放累积型,排放累积型污染是指在持续不利早扩散气象条件下,人为排放污染物大范围积累,最终PM10达到污染水平,沙尘型污染天气是指在沙尘暴或大风扬沙天气下造成的污染,而河北坝上属于高寒区，属大陆性季风气候，年平均气温2.6℃,年降水量350毫米左右,全年无霜期90—110天，光照充足，雨热同季，昼夜温差大，干旱、多风、少雨、无霜期短等气候特点,因此坝上污染主要以沙尘型为主.

4.1、PM10浓度值季节分布特征

由图分析, PM10浓度污染具有季节分布特征,夏秋季低,春冬季偏高的规律,表现为6-8月、9-11月低，12-2月逐渐走高，3-5月为全年中最高，从坝上所处的地理位置也符合此规律，因每年的3-5月为沙尘暴多发期，占全年的76.9%，其中四月份最多，占全年的51.3%，其次是12-2月和6月占全年的10.3%、12.3%，而7-11月没有出现过群发性强沙尘暴天气。

春季是沙尘污染天气高发季节,也是一年中污染出现最多的时期,2006年坝上地区PM10平均浓度值为110.95µg/m³,而春季平均浓度值为254.07µg/m³，高出全年平均值2.29倍。春季的植被覆盖稀疏，土壤干燥疏松，遇到较频繁的气旋和锋面系统活动，易带来沙尘粒子并引起本地地面扬沙，引发污染天气。

夏季由于雨水多，对空气颗粒物的冲刷作用明显，并且土壤较湿润，植被茂盛，很难产生局部地面扬沙，同时有利于形成沙尘的天气形势很少，因此基本没有沙尘天气，故PM10浓度值在56.6-75µg/m³之间,属二级污染。

秋季由于尚有植被覆盖，而且气旋和锋面系统不强，冷空气强度不大，也不易发生沙尘天气。

冬季虽然土壤封冻，但冷空气较强，气旋和锋面系统活动频繁，且2006年坝上积雪天数明显比往年少很多（见表1），少了冰雪覆盖，因此污染相对比较严重。

表1

五、解决方案

沙尘暴不只是输送沙尘，还输送有害物质，它不仅危害人体健康也危害土壤和家作物，并对生态环境造成潜在的和长期的影响。

个人观点：在生态破坏和环境污染日益严重的今天，我们必须更新观念，提高认识，适应新的形势和环境。同时要求政府加大环境保护行政监督力度，要采取有效的行政、经济、法律、教育等手段。

完善政府机构职能，使宏观与微观有机结合。可持续发展战略的实施要求几乎所有政策领域的变革，改变过去各个部门封闭、分割地制定和实施经济、社会、环境政策的做法。要实行环境质量行政领导负责制，明确各部门职责，对违反环保法律、法规或贯彻不力导致环境质量下降的部门给予相应处罚。还要给环保部门下发实权，权责明确，才能贯彻有力。

搞好监督调查工作，统一布局，分类管理。治理环境污染，必须坚持预防

为主、防治结合的原则，实现全面规划，合理布局。

针对污染比较严重的企业应强化管理，甚至采取经济手段来治理。要求企

业在追求经济利益的同时，树立起重视环境更益于经济的观念。宣传和执行“污染者付费、利用者补偿、开发者保护、破坏者恢复”的原则。

制定严格的标准，控制扬尘和废气的污染，如建筑施工、机动车尾气排放

等。

加强城市绿化工作，建立城市立体绿化体系。在坝上大规模植树、种草，

在做好垂直绿化的基础上，实行立体绿化。

目前，全民对环境的认识还不够，因此要广泛利用宣传、教育等手段提高

公民的素质和环保意识。

严格控制农民过度放，保护植被。

利用科技手段，进行人工增雨作业，增加降水量。

参考文献：

[1]以上标准均依照国家空气质量(GB3095-1996)