杨淑梅,段森瑞
(1.鸡西市气象局,黑龙江 鸡西 158100;2.新林区气象局,黑龙江 新林 165023)
2006、2007年春,黑龙江、吉林、安徽、山东等省发生了一氧化碳中毒事件,造成很多人员伤亡,引起了有关部门的重视,也引起了相关专家的关注,因此,本文对黑龙江省内的两个个例进行分析研究,具有实际意义。
非职业性一氧化碳中毒事件是区别于生产场所发生的职业性的一氧化碳中毒事件。泛指公众在日常生活中发生的一氧化碳中毒事件,事件原因多以燃煤取暖为主,还包括炭火取暖、煤气热水器使用不当、人工煤气泄漏、汽车尾气等。
具备一氧化碳污染源是发生一氧化碳中毒事件的前提条件。对2006年2月发生于七台河和牡丹江市的中毒事件分析,目前省内的一氧化碳污染源主要与不良的周边环境和人们不科学的生活习惯有关。
七台河市是以煤和焦炭生产为主的城市,该市的老城区新兴区,不良的周边环境主要体现在三个方面:(1)“矸石山”众多,常年自行燃烧,产生一氧化碳气体。煤炭开采与加工过程中产生大量的煤矸石露天集中堆放,天长日久形成 “矸石山”。这种污染范围仅限于靠近矸石山附近的住户,2006年2月21日七台河市发生一例一氧化碳中毒死亡的病例,就是因此而起;(2)焦化企业生产过程中产生大量废气,影响空气质量;(3)城市周边居民冬季取暖燃煤产生一氧化碳。新兴区集中了七台河市的三大污染源,该区常年空气质量差,大部分时间“烟雾缭绕”,一氧化碳中毒事件发生的可能性大大增加。
牡丹江市发生的一氧化碳中毒事件当中,居民生活条件较差的棚户区是事件的集中发生地。这些区域的居民都是自行燃煤供暖,且由于平房的保暖性较差,很多人将房屋密封得很严,导致室内通风不畅,当燃煤燃烧不充分时室内空气中的一氧化碳浓度便开始增加;另外,为了保温,一些人还有夜间“压煤”的习惯,以上这些不科学的生活习惯都为一氧化碳气体的产生和在室内累积提供了条件。
从500 hPa高度场分析,2006年2月12-16日亚州中高纬度地区以经向型环流为主,初始阶段天气形势为两脊一槽型,在乌拉尔山附近是呈发展阶段移动较慢的高压脊,在中西伯利亚地区是一冷性低涡,在贝湖以东还有一暖脊。
经向环流型按照天气系统的演变过程又分为前后两个阶段:第一阶段是2月12日500 hPa处于高空暖脊前部的偏北气流之中,但850 hPa有明显的暖平流输送,而地面图上黑龙江省位于高压北部,贝湖东南部是与高空冷涡对应的低压区,因此此时的天气形势是南高北低型。
2月13-14日主冷空气还未进入,850 hPa黑龙江省均在暖空气控制下,而地面低压活动频繁,2~3 d的时间内地面就有两个低气压移过,这种形势的预报着眼点在于,低层是暖空气影响,地面虽然多低压活动,但其强度都比较弱,不能造成系统性的强降水。
15-17日,主冷空气入侵,地面转为高压北部控制,虽然地面形势接近南高北低型,但低层和中高层均为强的冷平流输送,这种天气形势利于一氧化碳扩散。
21日08时,亚州中高纬度由纬向型向经向环流型过渡,大形势是一脊一槽型,在乌拉尔山附近是暖脊,而在中西伯利亚一带是较浅的冷性低槽。黑龙江省东部地区处于低压槽前的暖空气控制下,地面低压中心位于西南部地区,东南部在低压暖区之内。
2月17-20日白天,500 hPa高度场显示,亚州中高纬度地区逐渐从平直的西北气流转为偏西气流,经计算,这期间的经向度的平均值只有35,数据充分说明大气以纬向运动为主,而20日20时开始,位于贝湖附近冷空气开始南侵,纬向环流呈加深趋势。21日牡丹江和七台河均有中毒事件发生,因此这一天的天气形势可作为典型形势之一。
风力小或无风时,不利于一氧化碳扩散,这是夜间至凌晨为一氧化碳中毒事件易发时段的一个因素。地形引起的风对预报起着举足轻重的作用。据统计,一氧化碳中毒事件多发生于山谷、盆地中。根据山谷风原理,白天吹谷风,夜晚吹山风,即夜晚时风自高处吹向低谷,因此当高地有一氧化碳等污染物时,容易被风吹到低谷中,因此谷地是一氧化碳中毒事件的高发地。
同样的天气背景下,温度低时容易引发中毒事件,这种情形在隆冬时节可能存在。当受冷高压影响时,地面最低温度降到很低,出现逆温情形时,不利于一氧化碳扩散,同时 由于温度低,燃煤量增加,增加了可能的污染源,所以低温有逆温时,容易发生中毒事件。
另外,当温度先升后降时容易引发中毒。2月21日就发生了这样的情况。气温先是上升到0℃以上,然后再下降,可能是温度的升降变化导致烟道内的湿气产生凝结物,而且到了2月份,烟道的畅通已经受到一定影响,排烟不畅,使中毒事件发生的机率大大增加。
2月12-22日期间,多云和弱降雪天气居多。一般认为,当有强降雪发生时,降水对空气有净化作用,不易发生污染和中毒事件,但当空中云量多,或有弱降水时,由于空气湿度较大,增加了污染物的重量,为一氧化碳等污染物在人类活动的低层大气中存留提供了条件,所以多云、阴天或有弱降水不利于一氧化碳扩散。
不利于一氧化碳扩散的几种天气形势:在经向环流形势下的低层暖平流、地面南高北低型和低层暖空气、地面多低压活动型与在纬向环流有所加深时出现的槽前暖空气、地面低压暖区型。出现大气逆温时,不利于一氧化碳扩散,隆冬时节出现低温加逆温,容易发生一氧化碳中毒事件;另外,在典型的天气形势之下,要同时考虑风、温度、天空状况等气象要素对一氧化碳扩散的影响。