尹祥坤,吳 迪,畢于健
(山東省泰山氣象站,山東 泰安 271000)
泰安是山東省一個重要旅游城市,位于魯中山區(qū),北依泰山、南跨大汶河,整個地勢自東北向西南傾斜,地形阻擋對空氣流通有影響。隨著工業(yè)快速發(fā)展,一方面交通工具數(shù)量增多,另一方面冬季取暖需求增加,導致冬半年空氣污染嚴重,危害人們的身心健康。如何防治污染、加強生態(tài)保護,成為人們關注的要點。2012年起,市政府相繼出臺《關于建設生態(tài)泰安的決定》《泰安市環(huán)境保護“十二五”規(guī)劃》等文件,對空氣污染防治工作提出明確要求。以下結合2011~2013年的氣象資料,系統(tǒng)性分析了泰安地區(qū)冬半年空氣污染特征,為防治工作的開展提供科學依據(jù)。
如下表1泰安地區(qū)2011~2013年冬半年空氣污染物濃度監(jiān)測值。總體來看,空氣污染物濃度1月最高,11月最低,12月和2月居中。
表1 空氣污染物濃度平均值 單位:毫克/立方米
從首要污染物天數(shù)來看,11月二氧化硫為3天,PM10為87天;12月二氧化硫為12天,PM10為81天;1月為PM10為93天;2月二氧化硫為3天,PM10為82天。分析可知,冬半年空氣首要污染物是PM10,來源分為兩個方面:一是本地來源,包括路面揚塵、工業(yè)生產(chǎn)煙塵尾氣、機動車尾氣、沙塵、建筑施工場地塵土;二是周邊地區(qū)輸送。此外,氮氧化物、硫氧化物、有機物分子等和空氣中的化物相互作用,也會形成細粒??諝庵蠵M10含量長期處于較高水平,不僅影響能見度,還會危害人體健康,尤其損害呼吸系統(tǒng)。
依據(jù)空氣污染指數(shù)API分級標準,將空氣質量分為優(yōu)、良、輕微污染、輕度污染、中度重污染、重度污染6個等級。結合泰安冬半年氣象資料,第一,二氧化硫在11月、12月、2月良等級天數(shù)較多,占比66.7%以上;在1月優(yōu)等級天數(shù)占比21.3%,良等級天數(shù)占比37.7%,輕微污染等級天數(shù)占比41.0%;各月沒有輕度污染及以上的情況。第二,二氧化氮在各月優(yōu)、良等級天數(shù)較多,占比80.3%以上;各月沒有輕度污染及以上的情況。第三,PM10在11月、12月、2月良等級天數(shù)較多,占比56.5%以上;在1月良等級天數(shù)占比41.0%,輕微污染等級天數(shù)占比18.0%,輕度污染等級天數(shù)占比14.8%,中度重污染等級天數(shù)占比13.1%,重度污染等級天數(shù)占比13.1%。分析可知,冬半年各月二氧化氮質量等級最好,PM10質量等級最差,二氧化硫居中。
污染物 平均氣溫 平均濕度 總云量 平均風速 能見度 逆溫厚度 逆溫強度二氧化硫 -0.194 0.415 0.177 -0.355 -0.422 0.224 0.067二氧化氮 -0.035 0.501 0.134 -0.366 -0.421 0.265 0.020 PM10 -0.073 0.397 0.179 -0.274 -0.515 0.351 0.071
如表2,二氧化硫濃度、二氧化氮濃度和平均濕度、總云量、逆溫厚度、逆溫強度呈正相關性;和平均氣溫、平均風速、能見度呈負相關性。PM10濃度和平均濕度、總云量、逆溫厚度、逆溫強度呈正相關性;和平均氣溫、平均氣壓、平均風速、能見度呈負相關性。
參考相關研究,在污染源穩(wěn)定的條件下,氣象條件直接影響空氣質量,是造成空氣重污染的主要原因。500或700百帕屬于平直環(huán)流或弱脊環(huán)流;850百帕屬于反氣旋環(huán)流或弱脊環(huán)流時,在這種形勢下,泰安地區(qū)的氣壓場弱,風速小,容易形成霧霾天氣。因此,在穩(wěn)定的天氣形勢下,由于風速低,污染物的擴散慢、稀釋小,出現(xiàn)重污染的概率大。
通過對2011~2013年泰安地區(qū)冬半年空氣污染特征分析,得出以下結論:第一,空氣污染物濃度1月最高,11月最低,12月和2月居中。第二,空氣首要污染物是PM10,各月二氧化氮質量等級最好,PM10質量等級最差,二氧化硫居中。第三,氣溫、濕度、總云量、風速、能見度、逆溫厚度和強度等氣象要素,和空氣污染物濃度密切相關。第四,在穩(wěn)定的天氣形勢下,由于風速低,污染物的擴散慢、稀釋小,容易發(fā)生重污染。