（大连市环境监测中心，辽宁 大连 116021）

冬季历来是北方大气污染防治工作的艰难时段。受不同季节污染源排放、降水、风速等大气扩散条件影响，SO2和PM10的浓度呈冬季高、夏季低的特点。北方冬季大气SO2和PM10污染物的污染情况比夏季严重，供热采暖锅炉的燃煤是重要的污染源。以大连花园口经济区为例，该区域无火电厂、水泥厂等大气污染较重的工业企业，居民生活燃煤量少，汽车保有量低，主要的大气污染源为供热采暖锅炉和工业锅炉。其中，工业锅炉的主要燃料为煤炭和天然气，供热采暖锅炉的燃料为煤炭，在观察冬季供热采暖锅炉燃煤对大气污染物的贡献过程中，该区域具有很好的代表性。

通过对大连花园口经济区2016-2018年三年间大气中的SO2和PM10浓度均值的追踪、比对与分析，最终可以确定，供热采暖锅炉的燃煤为该区域冬季SO2和PM10的主要污染源[1]。

文中数据的来源为：SO2和PM10的浓度数据来自区域空气自动监测子站；锅炉的数量、燃煤和燃气等信息，源自大连花园口经济区重点大气污染物排放企业信息的统计与调查。

1 污染物浓度的横向变化

1.1 SO2浓度月均值的变化

2016-2018年，大连花园口经济区SO2浓度月均值变化如图1所示。

从图1可以看出，2016-2018年，每年SO2浓度月均值呈现明显冬高夏低的规律。SO2浓度月均值最高值通常出现在冬季的1月和2月，这一段时间气温较低，供热采暖锅炉负荷高，燃煤量大，SO2的排放量也相应增加，这种变化可以通过空气中SO2浓度的监测来反映出来。SO2浓度月均值最低值通常出现在夏季的7月、8月，这一段时间只有工业锅炉运行，同时降雨和植物也会对空气中SO2的浓度产生影响。

1.2 PM10浓度月均值的变化

2016-2018年，大连花园口经济区PM10浓度月均值变化如图2所示。

图1 大连花园口经济区SO2浓度月均值变化

图2 大连花园口经济区PM10浓度月均值

通过图2可以看出，大连市花园口经济区的PM10浓度最高月均值通常出现在冬季的1月、2月、3月，这与取暖季时间相重叠。PM10浓度月均值最低值通常出现在夏季的7、8月，基本也呈现明显冬高夏低的规律，这种现象基本与SO2浓度月均值相吻合。但相较于图1中SO2浓度均值的变化趋势，PM10浓度月均值的变化有自己的特点：全年中，SO2浓度月均值两头高、中间低的情况非常明显，而PM10的浓度均值在每年的夏秋时节会出现一定的浮动。这是因为夏秋季节，受建筑工地的扬尘等因素影响，空气中PM10浓度会有一定的增加[2]。横向观察，SO2和PM10的浓度变化呈现出明显的季节特性。

2 污染物浓度的纵向变化

2.1 污染物浓度纵向变化的趋势

纵 向观察图 1、 图 2，2016-2018年，SO2和PM10的浓度变化呈现出明显的周期性。除了个别月份外，其余月份的SO2和PM10两项大气污染物浓度月均值变化基本类似。

2016-2018年，大连花园口经济区SO2和PM10污染物浓度的年均值统计情况如表1所示。

表1 SO2和PM10浓度的年均值

2016-2018年，大连花园口经济区SO2和PM10污染物浓度的年均值逐年下降。相较2016年，2018年，空气中SO2和PM10污染物浓度平均值的下降幅度分别达到40%和30%。

2.2 采暖期与非采暖期染物浓度变化情况

大连花园口经济区的取暖期基本在每年11月初开始，第二年4月初结束，供暖企业会根据天气情况适当做出调整。通过对采暖季和非采暖季SO2和PM10的浓度均值变化情况的分析，人们可以更直观地了解，供热采暖锅炉燃煤是冬季SO2和PM10污染物的主要污染源[3]。2016-2018年，大连花园口经济区采暖期与非采暖期SO2和PM10污染物浓度均值统计情况如表2所示。

从表2可以看出，2016-2018年，横向观察，每年采暖期内SO2和PM10的浓度均值明显高于非采暖期。纵向比较，三年间SO2和PM10的浓度均值在采暖期和非采暖期都呈现逐年下降的趋势。

3 SO2和PM10的浓度与燃煤的关系及原因分析

3.1 SO2和PM10的浓度与燃煤的关系

调查发现，大连花园口经济区2016年、2017年和2018年的燃煤量和燃气量呈现逐年上升的态势。2016-2018年，花园口经济区区域重点工业企业锅炉及燃煤燃气信息如表3所示。

表2 采暖期与非采暖期SO2和PM10浓度均值

表3 区域重点工业企业锅炉及燃煤燃气信息

通过对表3数据的比对与计算可知，2016-2018年，大连花园口经济区重点大气污染物排放工业企业的锅炉数量由2016年的27台下降至2018年的12台，下降幅度为55.6%；其蒸气量从222 t/h变成184 t/h，下降幅度为17.1%；其燃煤量从21 085 t增长到33 666 t，涨幅为59.7%，燃气量从180万m3上升至301万m3，涨幅为67.2%。

据调查，花园口经济区冬季供热采暖的燃煤量占到该区域全年用煤量的40%左右，冬季供热采暖锅炉燃煤对于大气污染物中SO2和PM10的贡献是明显的[4]。2016-2018年，在燃煤量逐年增加的同时，SO2和PM10污染物浓度的月均值除个别月份偶有波动，总体呈现出逐年下降的趋势。这种现象的出现是有原因的。

3.2 原因分析

3.2.1 市级层面

为了切实改善环境空气质量，降低污染物浓度，2016年以来，在市级层面，大连先后出台了《大连市2016年度大气行动计划重点工作》《大连市蓝天工程实施方案》《2017年大连市秋冬大气污染综合治理工作方案》《大连市打赢蓝天保卫战三年行动方案（2018-2020年）》等一系列文件。工作目标明确，强化考核，多措并举，环境空气质量改善明显。2018年，大连市空气质量达标天数为317 d，达标天数比例为86.8%，同比上升了4.6个百分点。在317个达标天中，空气质量为优的天数达到106 d，同比增加13 d；良的天数为211 d，同比增加4 d。空气质量为污染的天数为48 d，其中轻度污染为39 d，中度污染为8 d，重度污染为1 d，无严重污染日，2018年为2013年新标准实施以来污染程度最轻的年份。二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧和一氧化碳六项污染物首次全面达标。

3.2.2 县区层面

大连花园口经济区做好了以下三方面工作。一是高污染燃料禁燃区划的建设。2016年划定禁燃区，全域禁燃；2017年，禁燃区基本全面建成。在禁燃区内，禁止销售、燃用高污染燃料；禁止新建、扩建燃用高污染燃料的设施，取缔10 t及以下燃煤小锅炉。二是拆炉并网与技术改造。通过拆炉并网，将分散小锅炉拆除，减少燃煤锅炉。禁燃区内20 t以下燃煤锅炉，在规定的期限内改用天然气、电或者其他清洁能源，2017年，清洁能源的替代工作已经基本完成。对于20 t以上锅炉，限期完成污染治理设施的提标改造，保证达标排放，同时安装在线监测设施。三是加强煤质管控，高硫分煤、劣质煤逐渐失去市场。以煤炭的含硫率为例，2016-2018年，全区煤质的平均含硫量从6.5%下降到4.2%。在燃料煤的选择上，更多的燃煤企业倾向于选择含硫量少、灰分低的商品煤用作燃料。优质煤的燃烧利于做到大气污染物的达标排放，同时也降低了污染物治理设施的运行成本。

4 结语

供热采暖锅是大连花园口经济区冬季大气污染的主要污染源，供热采暖燃煤对环境空气中SO2和PM10的浓度有着很大影响。这种影响虽然不能完全排除，但也并非不可降低。通过法规约束、政策引导与技术改造相结合，人们可以有效减少SO2和PM10的排放，污染物浓度下降显而易见[5]。这为北方其他供热采暖锅炉地区的大气污染治理提供了参考。