尹祥坤 吴迪 毕于健
摘 要:利用2011~2013年泰安大气成分资料和气象资料,统计分析泰安地区冬半年空气污染特征。结果表明,空气污染物浓度1月最高,11月最低;空气首要污染物是PM10,二氧化氮质量等级最好;气温、湿度、风速、逆温厚度和强度等气象要素和空气污染物浓度密切相关;在稳定的天气形势下,由于风速低,污染物的扩散慢、稀释小,容易发生重污染。
关键词:山东泰安;冬半年;空气污染;气象要素
泰安是山东省一个重要旅游城市,位于鲁中山区,北依泰山、南跨大汶河,整个地势自东北向西南倾斜,地形阻挡对空气流通有影响。随着工业快速发展,一方面交通工具数量增多,另一方面冬季取暖需求增加,导致冬半年空气污染严重,危害人们的身心健康。如何防治污染、加强生态保护,成为人们关注的要点。2012年起,市政府相继出台《关于建设生态泰安的决定》《泰安市环境保护“十二五”规划》等文件,对空气污染防治工作提出明确要求。以下结合2011~2013年的气象资料,系统性分析了泰安地区冬半年空气污染特征,为防治工作的开展提供科学依据。
1 山东泰安地区冬半年空气污染特征
1.1 污染物浓度监测结果
如下表1泰安地区2011~2013年冬半年空气污染物浓度监测值。总体来看,空气污染物浓度1月最高,11月最低,12月和2月居中。
1.2 首要污染物
从首要污染物天数来看,11月二氧化硫为3天,PM10为87天;12月二氧化硫为12天,PM10为81天;1月为PM10为93天;2月二氧化硫为3天,PM10为82天。分析可知,冬半年空气首要污染物是PM10,来源分为两个方面:一是本地来源,包括路面扬尘、工业生产烟尘尾气、机动车尾气、沙尘、建筑施工场地尘土;二是周边地区输送。此外,氮氧化物、硫氧化物、有机物分子等和空气中的化物相互作用,也会形成细粒。空气中PM10含量长期处于较高水平,不仅影响能见度,还会危害人体健康,尤其损害呼吸系统。
1.3 空气质量等级
依据空气污染指数API分级标准,将空气质量分为优、良、轻微污染、轻度污染、中度重污染、重度污染6个等级。结合泰安冬半年气象资料,第一,二氧化硫在11月、12月、2月良等级天数较多,占比66.7%以上;在1月优等级天数占比21.3%,良等级天数占比37.7%,轻微污染等级天数占比41.0%;各月没有轻度污染及以上的情况。第二,二氧化氮在各月优、良等级天数较多,占比80.3%以上;各月没有轻度污染及以上的情况。第三,PM10在11月、12月、2月良等级天数较多,占比56.5%以上;在1月良等级天数占比41.0%,轻微污染等级天数占比18.0%,轻度污染等级天数占比14.8%,中度重污染等级天数占比13.1%,重度污染等级天数占比13.1%。分析可知,冬半年各月二氧化氮质量等级最好,PM10质量等级最差,二氧化硫居中。
2 冬半年空气污染物浓度和气象要素的关系
2.1 相關性分析
如表2,二氧化硫浓度、二氧化氮浓度和平均湿度、总云量、逆温厚度、逆温强度呈正相关性;和平均气温、平均风速、能见度呈负相关性。PM10浓度和平均湿度、总云量、逆温厚度、逆温强度呈正相关性;和平均气温、平均气压、平均风速、能见度呈负相关性。
2.2 空气重污染原因
参考相关研究,在污染源稳定的条件下,气象条件直接影响空气质量,是造成空气重污染的主要原因。500或700百帕属于平直环流或弱脊环流;850百帕属于反气旋环流或弱脊环流时,在这种形势下,泰安地区的气压场弱,风速小,容易形成雾霾天气。因此,在稳定的天气形势下,由于风速低,污染物的扩散慢、稀释小,出现重污染的概率大。
3 结语
通过对2011~2013年泰安地区冬半年空气污染特征分析,得出以下结论:第一,空气污染物浓度1月最高,11月最低,12月和2月居中。第二,空气首要污染物是PM10,各月二氧化氮质量等级最好,PM10质量等级最差,二氧化硫居中。第三,气温、湿度、总云量、风速、能见度、逆温厚度和强度等气象要素,和空气污染物浓度密切相关。第四,在稳定的天气形势下,由于风速低,污染物的扩散慢、稀释小,容易发生重污染。