分析天津市近10年来大气污染变化

2024年3月31日发(作者：姜燮生)

分析天津市近10年来大气污染变化

环境科学 赵宇明 111944

天津是我国北方最大的沿海开放城市，空气污染严重，全年70%的天数中首要污染物为可吸入颗粒物， 主要来自燃煤、机动车尾气、土壤风沙尘等污染源，

其 SO2和 NO2的污染问题也不容忽视。作为华北地区重要的城市之一，天津市非常重视大气质量问题， 采取了多种措施治理大气污染，在近几年大气质量有较大改善，本文分析了2001 年～2010年天津市大气污染特征及变化情况，初步分析了天津市大气污染的主要影响因素，以便为防治大气污染、保护城市生态环境提供科学依据。

1 2001年～2010年天津市环境空气质量分布

如表1所示，2010年天津市环境空气质量年优良率与 2001年相比(优良率以优和良的天数除以全年天数得出)，2010年的优良率为88.2%，而2001年优良率为46.7%，优良率总体呈上升趋势。在空气质量为良以下的天数中，天津市首要污染物为PM10和SO2，而 NO2未作为首要污染物出现。2001年～2010年天津市

PM10、SO2和NO2的污染总体呈下降趋势，但质量浓度仍相对较高2001 年～2010年间，天津市 PM10质量浓度2007年后达到国家空气质量二级标准，其他年间均未达到；SO2质量浓度只有2001年达到国家空气质量二级标准，其他年间均未达到；NO2质量浓度均未达到国家空气质量二级标准。

表1 2001～2010年天津市大气质量等级天数分布 天

年份 优 良 轻微污染 轻度污染 中度污染 中度重污染 重度污染 重污染

2001 2 168 146 31 6 8 4 0

2002 6 268 65 14 1 5 2 4

2003 11 253 88 11 0 1 0 1

2004 18 282 55 10 1 0 0 0

2005 18 280 61 3 0 2 0 1

2006 16 288 43 15 1 1 0 1

2007 38 282 35 9 1 0 0 0

2008 52 271 37 6 0 0 0 0

2009 54 269 37 6 0 0 0 0

2010 56 265 38 6 0 0 0 0

表2 2001～2010年天津市大气首要污染物 天数分布/天

年份 PM10 SO2

NO2

2001 320 44 0

2002 309 50 0

2003 303 51 0

2004 268 80 0

2005 253 94 0

2006 287 62 0

2007 254 74 0

2008 226 88 0

2009 231 90 0

2010 243 79 0

表3 2001～2010年天津市PM10、SO2和NO2

浓度年均值 mg /m3

年份 PM10 SO2

NO2

2001 0.167 0.054 0.048

2002 0.138 0.069 0.046

2003 0.133 0.073 0.051

2004 0.111 0.073 0.052

2005 0.106 0.077 0.047

2006 0.113 0.065 0.048

2007 0.093 0.062 0.043

2008 0.089 0.062 0.042

2009 0.097 0.072 0.047

2010 0.086 0.061 0.041

2 天津市污染物浓度变化情况

2.1 污染物浓度逐日变化

以 2006 年～2008年为例，2006 年～2008年天津市PM10质量浓度最小、最大值分别为0.016、0.502mg/m3，最大值是最小值的31倍。其中的重污染现象主要受气象情况影响，因为污染源不会在1天内突然增加然后消失。由于4月北方地区出现了一次强沙尘暴天气过程沙尘暴是颗粒物的一个重要来源，沙尘暴不仅含有大量粗砂粒，而且携带了大量颗粒物说明颗粒物浓度受气象因素等外因影响较大，这些因素主要包括降水、逆温、风等气象因素。

从SO2日平均浓度变化可看出，2006年～2008年天津市从4月份到10月份，特别6月中旬到9月中旬，SO2浓度的逐日变化很小， 随着冬季取暖季节的到来，SO2浓度逐渐升高。2006年～2008年天津市SO2质量浓度最小、最大值分别为0.011、0.339mg /m3，最大值是最小值的30.8倍。最大值出现在取暖季节，说明天津市受冬季取暖燃煤影响严重。据统计，天津市近年来采暖期的燃煤量和SO2排放量均占全年50%左右，采暖期日均耗煤量和日均SO2排放量是非采暖期的2倍。

从 NO2日平均浓度变化曲线可看出，2006年～2008年天津市NO2质量浓度最3小值、最大值分别为0.0144、0.128mg /m，最大值是最小值的8.9倍。可见，NO2浓度的逐日变化不大。而2007 年 1 月 3 日 NO2 质量浓度达到 0.128mg /m3，API 指数为171，污染程度为轻度污染。这是因为天津市在当日出现能见度小于500米的大雾，影响了污染物的扩散。这表明，虽然产生 NO2污染的主要原因是机动车的尾气排放， 但同时NO2浓度的变化也受气象因素(如风、逆温等)影响。

2.2 污染物浓度月份及季度变化

以2006 年～2008年为例，天津市 PM10在每年春季3、4月干燥多风的季节污染程度最高，秋冬季节受气候变化及采暖燃煤等因素的影响，是污染的次高峰，

其波动相对较小SO2 U型季节的分布特征明显，采暖期浓度很高，而非采暖期浓度很低且变化平缓，说明采暖燃煤对SO2的浓度水平起决定性作用。为此，对SO2

污染的控制应以采暖期为主NO2的污染高峰主要集中在冬季取暖期，季节性分布明显与SO2和 NO2相比，PM10的污染较稳定。2006年～2008年间，天津市春、夏、秋、冬污染天数分别为41、7、28、75天(3～5月为春季，6～8月为夏季，9～11月为秋季，12月和次年1、2月为冬季)，冬季污染率最高为49.67%，夏季污染率最低为5.63%。大气污染的季节按照由重到轻顺序为冬季>春季>秋季>夏季

一级天数出现最多的月份主要在7～10月份。

2.3 污染物浓度年际变化

2001年～2010年天津市 PM10的污染逐渐改善，SO2和 NO2的污染显示了先升高后下降的趋势，波动相对较小，最大值分别在2005年和2004年。自2005年天津市 SO2质量浓度的年均值逐年下降，说明天津市为减轻 SO2污染水平而采取的各种控制措施取得了较大成果，这种明显的治理成果与SO2具有较为单一的来源有关。2001年～ 2010年天津市 NO2的污染程度均较高，自2004年有好转趋势，这可能与天津市作为奥运城市对空气质量的控制加强有关但是天津市的机动车数量持续上升。2010年末全市汽车拥有量达到109.23万辆，比上年增长15. 9%，

如何控制 NO2污染仍是一个非常严峻的问题。一级天数逐年增多，环境质量得到明显提高天津市大气污染物的分布规律是气象条件和污染源排放综合作用的结果，其环境空气污染特征正在由煤烟型污染向煤烟－机动车尾气混合型污染过渡，呈现典型的复合型污染特征。要改善天津市大气环境质量，不仅要在城市用地规划考虑大气输送扩散等自然通风条件对局地布局的影响，还应根据城市风 气温及天气形势的变化规律，结合城市地形及其他自然条件和城市设施热量散发状况等采取合理的规划措施。

3 结论

(1)2001年 ～2010年天津市的 PM10、SO2和NO2污染总体呈下降趋势，但质量浓度仍相对较高2001年～2010年间，PM10质量浓度2007后达到国家空气质量二级标准，其他年间均未达到。SO2质量浓度只有 2001年达到国家空气质量二级标准，其他年间均未达到；NO2质量浓度均未达到国家空气质量二级标准。

(2)天津市目前首要污染物是PM10和SO2而NO2未作为首要污染物出现。天津市PM10污染相对稳定，SO2和NO2的污染分布呈现明显的季节性，时间上表现为冬强夏弱

一级天数出现最多的月份主要在7～10月份。

(3) 气象条件对污染浓度影响明显，沙尘、大雾等天气可使污染物浓度急剧升高。