重要赛会期间天津空气质量变化研究

么相姝

（天津城建大学 天津 300384）

引言

“中华人民共和国第十三届全国运动会”（以下简称“全运会”）于2017年8月25日至9月8日在天津市成功举办，为此，天津市采取了严格的空气管控措施，但改善效果有待评估。目前，对我国大型赛会期间空气污染物特征变化的相关研究主要集中于2008年北京奥运会。刘子锐等[1]监测发现奥运期间偏南气流会引起ρ(PM2.5)的上升；吴其重等[2]从气象场和排放源两方面研究了奥运期间北京市PM10浓度大幅减小的主要原因；为了评估全运会期间天津市空气质量变化，对比研究全运会前、全运会期间、全运会后以及2016年全运会同期，主要空气污染物的时间变化特征，并采用后向气流轨迹分析气象因素的影响。

1 污染物日均浓度对比研究

全运会期间（2017年8月25日~9月8日）四种主要污染物日均值分别与世界卫生组织（WHO）发布的24h准则值和国家环境质量标准（GB3095-2012）的比较。受减排措施与降雨天气的影响，全运会前6天PM2.5日均浓度均小于WHO准则值。按照国家环境质量标准进行评价，PM2.5日均浓度有6天达到国家一级标准，14天达到二级标准，9月8日一天超过75μg·m-3。PM10日均浓度有11天小于WHO准则值，达到国家一级标准与二级标准的天数分别为11天与15天。SO2日均浓度均小于WHO准则值和国家一级标准，质量为优。NO2日均浓度达到国家一级标准与二级标准的天数分别为13天与15天。PM2.5与PM10仍是制约天津空气质量的主要污染物，尽快采取了严苛的空气管控措施，但全运会期间西北气流影响弱，以静稳天气条件为主，不利于污染物扩散，显示出空气质量改善的艰巨性。

2 后向气流轨迹分析

利用拉格朗日混合单粒子轨道模型（HYSPLIT）进行后向气流轨迹分析，气象资料为美国国家环境预报中心（NCEP）提供的全球数据同化系统（GDAS）2017 年数据，分别在 2000m，1000m，500m高度每6h计算一条轨迹，每次后向延伸时间为120h（5天）。

图1(b),(d),(f)体现了污染物在全运会期间的积累与清除过程，图1(a),(c),(e)为2016年同期气流传输情况对比。2017年8月27日团泊洼接收到的500m气流主要来俄罗斯、蒙古国境内，气流强度大，起始高度较高，1000m与2000m气流主要来自西北方向与河北省，强度较弱，不利于局地污染的扩散与清除；2017年9月2日接受的500m与1000m气流主要来自河北省、山西省、山东省与江苏省，容易将途径河北省、山西省等地浓度较高的大气污染物传输至天津，2000m气流为来自西北方向的强冷气流，其后来向逐步南移；2016年同期，500m与1000m与2000m气流均为来自东北与北部的强冷气流，更有利于污染物的扩散与清除。2017年9月8日接受的不同高度层的气流均主要来自河北省、山西省及内蒙古，1000m与2000m起始气流高度较低，2016年同期接收的气流主要来自内蒙古、蒙古国与俄罗斯贝加尔湖等地，较高的起始高度使自身携带的污染物浓度水平较低，气流强度大缩短了污染物积累与清除时间。通过2016年与2017年的对比发现，污染物浓度水平受排放源影响的同时，也同时受区域气流传输的影响，也部分解释了尽管实施了严苛的空气质量管理措施，但2017年全运会期间特定监测点位污染物浓度高于2016年同期的现象。

图1 2017年全运会期间与2016年同期后向气流轨迹分布

结语

PM2.5与PM10仍是制约天津空气质量的主要污染物，尽快采取了严苛的空气管控措施，但全运会期间西北气流影响弱，不利于污染物扩散，显示出气象条件是制约空气质量的重要因素。2017年全运会期间500m与1000m气流主要来自河北省、山西省、山东省与内蒙古境内，且相对2016年同期强度减弱，不利于污染物的扩散与清除，说明污染物浓度受区域气流传输的影响明显，部分解释了严格的空气管控措施下，特征污染物浓度上升的现象，也说明了京津冀区域大气污染联防联控的重要性。因此，在不利气象条件下应促使京津冀地区协同减排成为常态，尤其是在保障“燃煤抑硫”控制成果的前提下，进一步改善汽车尾气、工业废气和扬尘的污染源控制。