大气污染治理与城市空间-兰州案例

在2012年以前，兰州是我国大气污染最为严重的城市之一，其中西固是我国最早确认有光化学烟雾的地方。2010年，兰州市区空气质量优良天数为233天，空气中二氧化碳年平均浓度比上年下降3.39%，达到国家二级标准，二氧化氮年平均浓度比上年上升14.29%，达到国家二级标准，PM10年平均浓度比上年上升4.67%，超过国家二级标准。全年出现沙尘及浮尘天气15次，出现频次较多，强度大，持续时间较长。可吸入颗粒物在发生浮尘天气时的瞬时浓度范围为0.119～1.516 mg/m3，其中有3次沙尘天气的浓度最高值都大于1.0 mg/m3，与2009年相比，发生频次增加了10次。进一步的，兰州市大气污染属于煤烟、汽车尾气和自然扬尘混合型污染，其中以煤烟型污染为主，主要的污染物是二氧化硫、二氧化氮等。夏秋两季二氧化硫、二氧化氮日平均浓度很少超出国家大气环境质量二级标准，冬春两季，主要污染物二氧化硫、二氧化氮等的日平均浓度经常超出国家大气环境质量二级标准。冬春两季颗粒物浓度严重超标是兰州市大气污染的主要特征，在颗粒物中，粗颗粒物质量浓度相对较低，PM10这样的细颗粒物质量浓度相对较高，而在PM10中，PM2.5可以进入肺部积累，对居民伤害更大。兰州市PM2.5平均在PM10中所占的比例：在兰山是61.62%，在兰大是62.57%。可能是兰大受城市燃煤、汽车尾气等空气污染影响更大的缘故，兰大所占的比例比兰山更高。兰大的PM2.5平均超标倍数达5.5倍，PM10的平均超标倍数达3.3倍。

兰州这种重度空气污染的情况，究其原因是由于“两山夹一河”及城市空间布局不合理的综合影响所致。兰州市冬季由于冷空气活动少，雨雪量少，静风天气多，静风频率高，容易形成稳定逆温层。据多年气象资料统计，兰州市一年四季均有逆温层存在，尤其以冬季的贴地逆温最为严重。这个逆温层就像一个“锅盖”扣在城市上空，空气的水平、垂直流动都受到强烈抑制，导致污染物聚集在城区上空无法扩散和稀释，污染物超标严重。

就城市本身来看，在污染方面，兰州市城区主要点源集中分布在电力、冶金、化工、建材等行业的各大中型企业中，主要排放设备是采暖锅炉、工业锅炉和工业窑炉。二氧化硫、二氧化氮、烟尘的主要排放源是煤炭消耗比较大的电力和化工行业，工业粉尘的主要排放源是冶金和建材企业。其中烟囱高度大于180 m的高架源主要集中在电力行业和化工行业，像城关区的第二热电厂、西固区的热电厂和中石油兰州石化分公司化肥厂等。这几个高架源排放烟尘12227吨，占城区点源排放量的69%；年排放二氧化硫3006吨，占城区点源排放量的64%；年排放氮氧化物14392吨，占城区点源排放量的58%。可见，兰州城区虽然高架源不多，但是源强却很大。烟囱高度在100～180 m之间的中架源有西固区的兰州炼化公司和西固电厂，由于兰州炼化公司采用燃料油及燃料气，所以烟尘排放量比较低，其二氧化硫、二氧化氮、烟尘排放量分别占点源排放量的2%、6%、4%。100 m以下的低架源分布比较分散，其二氧化硫排放量占点源排放量的29%，氮氧化物排放量占点源排放量的31%，烟尘排放量占点源排放量的38%。二氧化硫、二氧化氮、烟尘排放量由大到小为：高架源＞中架源＞低架源，粉尘排放量由大到小依次为：低架源＞中架源＞高架源。从各区情况来看，西固区的点源排放量最大，其次为城关区。(www.xing528.com)

就地面污染情况而言，高度小于30 m或无排气筒的开放源是面源，主要是交通污染源、生活及餐饮污染源、地面扬尘污染源及部分工业污染源。交通污染源指机动车排放的废气，从2011年1月11日的统计数据显示，全市机动车保有量已突破40万辆大关。生活及餐饮污染源主要是指冬季供暖锅炉燃煤及居民取暖燃煤和遍及街头小巷的烧烤店铺。近郊四区房屋面积9572万m2，在册锅炉房为1025座，其中包括西固热电厂和二热电厂在内的集中锅炉房106座，总供热房屋面积5781万m2，其中集中联片供热面积3139 m2，集中供热普及率为32.8。红古区和其他三县供热面积480万m2，其中集中、联片供热而积为291万m2。地面扬尘污染源主要指城市旧城改造、基础设施施工、建筑工地等形成的露天土方。部分工业污染源主要指一些小的工业企业，废气基本直排，不采取净化措施，像小的建材企业等。面源污染物排放总量由大到小依次为：生产锅炉＞工业窑炉＞生活锅炉＞机动车尾气＞餐饮大灶。二氧化硫排放主要以生产锅炉、工业窑炉为主，氮氧化物排放主要以生活锅炉、机动车尾气为主，烟尘排放主要以生活锅炉排放为主。兰州市面源分布比较均匀，其中城关区的面源最多，主要是生活和交通面源，七里河区和西固区次之，主要是工业面源。