近五年兰州市大气污染的变化情况分析

　　随着工业的发展与科技的进步，大气污染及其对人类身体健康的危害已成为全球最为关注的环境问题之一[1,2].兰州由于复杂的地理条件、自然气象环境、特殊的工业结构和城市的快速发展，使大气污染成为兰州突出的环境问题。

　　兰州市 2003 年被确定为国家重点监控大气污染指数的城市，多年处于全国后 10 位之列。针对兰州市大气污染的严峻形势，自 2011 年以来，兰州市政府采取多种治理与管控措施，使兰州市的空气质量发生了明显的改善。因此，有必要对近五年兰州市大气污染的变化情况进行分析，以期对治理成效进行客观的评价，并为今后科学地制定大气污染控制政策提供参考依据。

　　1 兰州市主要污染数据的获取

　　本文所用的有关兰州市大气污染的数据主要由甘肃省环境监测中心提供，数据包括兰州市2009 年 1 月 1 日至 2013 年 12 月 31 日逐日空气污染指数、主要污染物浓度、空气质量级别和全年污染物的排放量。同时参看了 2005 - 2013年历年的兰州市环境状况公报。本文分析中所用全国及其他城市的空气污染指数资料取自中华人民共和国环境保护部数据中心全国城市空气质量日报数据和 2009 - 2013 年每年的中国环境状况公报。本文采用数理统计的方法对获得的数据进行处理，并借助 Excel 软件绘制相关图表进行分析。

　　本文提到的污染日或污染空气是指空气质量等级Ⅲ级以上的情况，季节中春季为 2-4 月、夏季为 5-7 月、秋季为 8-10 月、冬季为 11月-次年 1 月。

　　2 兰州市大气污染现状分析

　　2. 1 2013 年兰州市空气质量状况

　　2013 年兰州市空气质量等级达到 Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级和Ⅴ级的天数分别为 9、290、52、4天和 10 天。其中，优良天数为 299 天，占全年总天数的 81. 82%.污染天数为 66 天，占全年总天数的 18. 08%.图 1 为 2013 年兰州市空气质量等级月分布图。由图 1 可知，当年空气质量为Ⅰ级天数分布在 2 月、4 月、6 月、7 月、9 月和 10月； Ⅱ级天数每个月都有，通常占主导地位； 污染天数主要分布在冬、春两季中，为 63 天，占全年污染天数的 95. 45%,其中 3 月份达到了 20 天，且重度污染的天数达到了 7 天，占全年重度污染天数的 50%.【1】

　　
　　表 1 为兰州市 2013 年每月的环境空气质量综合指数及全国排名。兰州市环境空气质量综合指数在夏、秋两季较低，而在冬、春两季较大。

　　当年环境空气质量综合指数平均数为 4. 04,在全国主要监控的 74 个城市中排名第 10（ 2012 年排名为第 31 名） .
　　
　　2. 2 2013 年兰州市空气主要污染物

　　2013 年兰州市空气污染物主要是可吸入颗粒物、SO2和 NO2.可吸入颗粒物年平均浓度为0. 153 mg / m3,超 过 国 家 二 级 标 准 （ 0. 07mg / m3） ; SO2年平均浓度为 0. 033 mg/m3,低于国家二级标准（ 0. 06 mg/m3） ; NO2年平均浓度为 0. 035 mg/m3,低 于 国 家 二 级 标 准 （ 0. 04mg / m3） .图 2 为 2013 年兰州市空气主要污染物浓度的月分布图。可吸入颗粒物在夏、秋两季浓度较低，冬、春两季浓度较高，其中 3 月份达到最高值； SO2和 NO2全年总体表现为年初与年底处于浓度较高的状态，但 7 月份两污染物浓度发生增大现象，尤其 NO2浓度成为全年的次高峰。【2】

　　
　　2. 3 2013 年兰州市空气污染的基本特征与成因分析

　　由图 1 和图 2 可知，兰州市空气污染主要由可吸入颗粒物、SO2和 NO2引起，其中可吸入颗粒物是引起空气污染的罪魁祸首。当大气中可吸入颗粒物浓度较大时，会导致空气质量明显下降。在 3 月份，可吸入颗粒物月平均浓度为0. 297 mg / m3,是国家二级标准的 4. 24 倍，导致3 月份的污染天数达到了 20 天，还出现了 7 天的重度污染天气。同样，11 月份可吸入颗粒物浓度的升高也导致污染天数的增加。此外，SO2和 NO2对兰州市的空气污染也有助推作用。在7 月份，由于 SO2和 NO2月浓度的增大，也出现了Ⅲ级的污染天气，导致当月的环境空气质量综合指数高于同季的其他月份数值。

　　可吸入颗粒物是引起兰州市空气污染的主要因素，其来源归纳起来可分为天然源和人为源。天然源主要是各种沙尘。兰州由于地处北方，自然界中的沙尘容易受风的作用而悬浮在天空中，这即包括兰州市区外的沙尘，也包括市区内裸露地表的自然扬尘。天然沙尘对兰州市空气质量有着显着的影响。2013 年兰州市共出现了 15 次的沙尘及浮尘天气，其中 3 月份浮尘天气达到了 8 天，可吸入颗粒物在发生浮尘天气时的瞬时浓度范围为 0. 129 ~ 1. 901 mg/m3,这也是 3 月份可吸入颗粒物浓度高、污染天气（ 包括重度污染） 出现频次最多的原因。而 2 月份由于下了二场小雪，使得该月的可吸入颗粒物浓度在冬、春两季中处于最低值。可吸入颗粒物人为源主要是工业生产、机动车尾气、生活燃烧、建筑和交通产生的烟尘和粉尘。2013 年兰州市烟（ 粉） 尘排放总量为 4. 02 万 t,其中，工业排放量为 3. 8 万 t,生活及其他排放量为 0. 22 万 t.由此可见，工业排放的可吸入颗粒物占人为源的比重很大。兰州市在冬季由于采暖因素，使各种煤烟型的污染物浓度增高，而兰州市地处于群山环抱的河谷盆地里，静风频率大，逆温层出现频率高，使污染物难以扩散[3],这也是兰州市冬季污染天数增加的原因之一。