榆林市大气氮氧化物浓度分布规律研究

闫翻辽，马小莉

（榆林学院建筑工程学院，陕西 榆林 719000）

1 绪论

榆林市位于陕西省最北部，西邻甘肃、宁夏，北连内蒙古，东隔黄河与山西相望，南与陕西省延安市接壤，蕴藏丰富的资源，使榆林成为我国新世纪能源基地[1]。由于煤炭、矿产等资源的开发，引起了诸多的环境问题[2]。董洁等学者基于榆林市2006——2011年NO2的监测数据，对榆林市区大气中的NO2进行了研究，结果显示NO2的分布具有明显的季节变化规律[3]。通过对榆林市大气中氮氧化物浓度的变化规律进行研究，提出了有针对性的空气污染防治计划方案。

2 数据来源

本文数据来源于2015——2018年榆林市自动站NO2监测数据。榆林市4个国控空气质量监测自动站分别为：红石峡森林公园、实验中学、世纪广场、环保监测大楼。

3 氮氧化物浓度分布规律

3.1 NO2浓度日变化规律

榆林市出现NO2高浓度值时主要在冬季和春季，这个时段正处于采暖期，其中每年的12月和1月的浓度值在全年中最高，最高值为121 μg/m3，超标51%（24小时平均浓度限值为80 μg/ m3[4]）；5——9月NO2浓度相对较低，且7——8月的日均浓度均达标。

通过数据分析发现，2015年榆林市NO2日均值浓度范围为12～94 μg/m3，最大值超标18%；2016年浓度范围为8～93 μg/ m3，最大值超标16%；2017年浓度范围为14～85 μg/ m3，最大值超标6%；2018年浓度范围为12～84 μg/ m3，最大值超标5%。最后结果表明：2015年至2018年榆林市NO2日均浓度平均值范围为35.21～41.25 μg/m3，符合标准。

总体而言，榆林市NO2浓度日变化规律较为一致，呈现出秋冬季节浓度值高，春夏季节浓度值低。将2015年和2018年的数据进行对比发现，NO2浓度最大日均值由94 μg/m3降低至84 μg/ m3，减少了11%，超标天数均为3天。另外还有数据表明，榆林市NO2年均值均是处于达标状况，但在3——4月时NO2浓度有上升趋势，由2015年的36 μg/m3上升至2018年的39 μg/m3，这与近年来汽车保有量不断增长有一定的关系。

3.2 NO2浓度月变化规律

由下图2可以看出，2015——2018年来榆林市NO2月均浓度值呈现近似单一U型分布，NO2月均浓度最大值均出现在每年1月份，最小值均出现在每年7——8月份。氮氧化物的人为来源主要是燃料燃烧，城市区域主要包括燃煤电厂废气排放和机动车尾气排放等。榆林市地处寒冷地区，冬季寒冷，室外最低温度出现在1月份[5]，采暖期长，采暖期的大量燃煤直接导致榆林市每年的12——1月份的NO2月均值整体较高。

图2 榆林市NO2月均浓度变化图

通过比较2015——2018年四个监测站的NO2月均浓度曲线，发现世纪广场和实验中学监测站的月均值整体偏高，主要由于世纪广场和实验中学地处城市居民聚集区，部分老旧小区依然采用燃气壁挂炉的采暖方式，此外，市区内汽车排放量也相对较大。

3.3 NO2浓度季节变化规律

由图3可以看出，2015——2018年，榆林市NO2浓度季均值呈单V型变化规律。每年的夏季NO2浓度季均值全年最小，冬季NO2季均值全年最高，春秋季的季均值处于冬夏季之间。

图3 榆林市NO2浓度季均值变化图

4 结论

4.1 榆林市氮氧化物浓度变化特征

榆林市2015——2018年NO2浓度变化特征体现在：NO2日均浓度的最大值出现在12月和1月，最高浓度超标51%，5——9月NO2浓度相对较低，2015——2018年日均浓度的全年平均值均达标；NO2月均浓度变化呈近似单一U型分布，最大值出现在1月，最小值出现在7——8月；NO2浓度季节变化明显，呈单V型，夏季全年最小，冬季全年最高。

4.2 榆林市大气质量改善建议

（1）榆林市是典型的能源型城市，原煤在能源生产与消费中的比重较大，与大气污染有一定的关系，建议优化能源结构，着力发展清洁低碳能源；

（2）榆林市内交通以汽车运输为主，随着经济发展、城市化进程的加快，机动车数量逐年增加，特别是近几年增长速度较快，这给榆林市环境空气质量带来一定的压力，建议实行公交优先、倡导绿色能源汽车；

（3）榆林市NO2浓度春冬季节较高，与城区冬季采暖方式有较大关系，建议城区实现市政集中供热；

（4）榆林市能源化工企业数量较多，建议优化工业结构和布局，严格控制能源化工企业与城区之间的距离，以此降低对市区大气质量的影响。