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沧州地区大气污染物区域传输分析

2019-11-28张唯熊险平庞杨

环境与发展 2019年10期
关键词:大气污染

张唯 熊险平 庞杨

摘要:本文分析了沧州地区大气污染分布和风向风速频率演变特征,利用沧州地区风向风速频率数据、大气污染数据,采用统计计量、相关分析等方法制定了大气污染输送指数,可定量表征不同风向风速条件下,上游县市对沧州市区6种大气污染物的输送情况,为大气污染区域联防科学决策提供有效的判断依据。

关键词:大气污染;区域传输;输送指数

中图分类号:X51 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)10-00-02

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.10.028

Abstract:This paper analyzes the air pollution distribution and wind direction wind speed evolution characteristics in Zhangzhou area. Using the wind direction wind speed frequency data and air pollution data in Zhangzhou area, the air pollution transport index is established by means of statistical measurement and correlation analysis, which can quantitatively characterize different wind direction wind speeds. Under the conditions, the upstream county and city will provide effective judgment basis for the scientific decision-making of six kinds of atmospheric pollutants in the area of air pollution.

Key words:Air pollution;Regional transmission;Transport index

1 资料研究方法

基于联动治理区域空气污染的高度相关性,利用2017年沧州市14个县市的逐日大气污染物浓度资料、逐日风速风向频率资料,在深入分析市县距离、市县间污染浓度差、被污染城市上风向频率等因素对区域内空气污染市县传输效应影响的基础上,建立了基于沧州市市区空气污染市县传输效应估计模型,提出了考虑风频作用的大气污染传输通道区域联动范围。

2 沧州地区大气污染物浓度分布特征

从沧州地区2017年pm2.5平均浓度分布分析,沧州大气污染较重区域主要分布在西北部的任丘、肃宁地区,pm2.5浓度超过76μg/m3,其次为西部的河间、献县、泊头和南部的东光、吴桥,北部的青县和东南部的盐山pm2.5浓度最低,不足66μg/m3。

3 沧州市风速风向频率特征分析

2017年沧州市区地面风场主导风向为西南风,其次为南风,然后为西风,分别占8方位风向的概率为17.53%、17.19%、13.25%,东北风概率最小,仅为8.6%。根据沧州各县市的方位分布,考虑泊头、南皮、献县等县市为沧州市区上游主要影响地区。

从逐月风向频率分布看,1月主导风向为西北风,2月主导风向为西风,春季(3—5月)主导风向为西南到南风,夏季(6—7月)主导风向为南到西南风,其次为东风,9—10月主导风向为南到西南风,11月主导风向转为西风,12月主导风向为西北风。各月主导风向差异明显,不同月份沧州市区空气质量受不同的上游县市传输影响。

4 输送指数的设定和结果分析

根据主导风向上游县市的6种污染物浓度与沧州市区的污染物之间的差异、风向和风速变化关系,计算了输送指数判断上游对沧州市区的主要影响,具体分析方法如下:

输送指数=(r上游— r市区)/r市区*i风速*k浓度

其中,r上游表示主风向上游县市污染物浓度;r市区表示市区污染物浓度;i风速表示风速权重系数(根据莆田风力等级对应权重系数);k浓度表示污染物浓度权重系数(根据各污染物污染等级对应权重系数)。

输送指数正数表示上游县市对沧州市区污染有加重贡献,绝对值越大,输送越强,污染贡献越明显;输送指数负数表示上游县市对沧州市区污染有消减作用,绝对值越大,消减越强。各污染物输送指数之间可比性较差,主要分析每种污染物输送指数月季变化。

2017年逐月大气污染6因子对沧州市区输送指数计算结果(见图1)分析:(1)上游县市(泊头)对沧州市区pm2.5输送主要集中在5月,其次是4、6、11月,1—3月上游对市区pm2.5消减作用较明显;(2)上游县市(泊头)对沧州市区pm10输送主要集中在5、6、11月,1、3、8月份上游对市区pm10有微弱消减作用;(3)上游县市(南皮、泊头、任丘)对沧州市区SO2输送主要集中在3、12月,4、5月份上游對市区SO2消减作用比较突出;(4)上游县市对沧州市区NO2输送在1月份有微弱作用,4、5月份上游对市区NO2消减作用比较突出;(5)上游县市(泊头、献县)对沧州市区CO输送主要集中在4、5、6、11、12月,消减作用全年均不明显;(6)上游县市对沧州市区O3输送主要在2、9、11、12月,6、7月份上游对市区O3有一定的消减作用。

5 总结和建议

根据研究输送指数结果分析,不同季节不同的风向频率下,上游地区污染物对沧州市区的输送情况实现了量化的指标,在实际大气污染联防工作中,可根据气象部门预测的未来的风向风速条件,利用大气污染输送指数进行计算判断,对上游高影响县市实施重点管控,对沧州地区整体联动治理效率提高有重要促进作用。

参考文献

[1]安英.京津冀一体化下的大气污染防治网络化管理[J].法制博览,2016(15):161.

[2]赫彦利.沧州渤海新区黄骅港区域颗粒物污染现状及控制对策研究[D].石家庄:河北科技大学,2015.

[3]徐浩然,杨明.京津冀协同发展背景下沧州地区化工企业大气污染源头控制策略研究[D].河北工程技术高等专科学校学报.2016.

收稿日期:2019-07-21

作者简介:张唯(1983-),女,汉族,本科,工程师,研究方向为天气预报及服务。

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