滄州地區(qū)大氣污染物區(qū)域傳輸分析

張唯 熊險(xiǎn)平 龐楊

摘要：本文分析了滄州地區(qū)大氣污染分布和風(fēng)向風(fēng)速頻率演變特征，利用滄州地區(qū)風(fēng)向風(fēng)速頻率數(shù)據(jù)、大氣污染數(shù)據(jù)，采用統(tǒng)計(jì)計(jì)量、相關(guān)分析等方法制定了大氣污染輸送指數(shù)，可定量表征不同風(fēng)向風(fēng)速條件下，上游縣市對滄州市區(qū)6種大氣污染物的輸送情況，為大氣污染區(qū)域聯(lián)防科學(xué)決策提供有效的判斷依據(jù)。

關(guān)鍵詞：大氣污染;區(qū)域傳輸;輸送指數(shù)

中圖分類號(hào)：X51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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 資料研究方法

基于聯(lián)動(dòng)治理區(qū)域空氣污染的高度相關(guān)性，利用2017年滄州市14個(gè)縣市的逐日大氣污染物濃度資料、逐日風(fēng)速風(fēng)向頻率資料，在深入分析市縣距離、市縣間污染濃度差、被污染城市上風(fēng)向頻率等因素對區(qū)域內(nèi)空氣污染市縣傳輸效應(yīng)影響的基礎(chǔ)上，建立了基于滄州市市區(qū)空氣污染市縣傳輸效應(yīng)估計(jì)模型，提出了考慮風(fēng)頻作用的大氣污染傳輸通道區(qū)域聯(lián)動(dòng)范圍。

2 滄州地區(qū)大氣污染物濃度分布特征

從滄州地區(qū)2017年pm2.5平均濃度分布分析，滄州大氣污染較重區(qū)域主要分布在西北部的任丘、肅寧地區(qū)，pm2.5濃度超過76μg/m3，其次為西部的河間、獻(xiàn)縣、泊頭和南部的東光、吳橋，北部的青縣和東南部的鹽山pm2.5濃度最低，不足66μg/m3。

3 滄州市風(fēng)速風(fēng)向頻率特征分析

2017年滄州市區(qū)地面風(fēng)場主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，其次為南風(fēng)，然后為西風(fēng)，分別占8方位風(fēng)向的概率為17.53%、17.19%、13.25%，東北風(fēng)概率最小，僅為8.6%。根據(jù)滄州各縣市的方位分布，考慮泊頭、南皮、獻(xiàn)縣等縣市為滄州市區(qū)上游主要影響地區(qū)。

從逐月風(fēng)向頻率分布看，1月主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，2月主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)，春季（3—5月）主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂系侥巷L(fēng)，夏季（6—7月）主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟系轿髂巷L(fēng)，其次為東風(fēng)，9—10月主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟系轿髂巷L(fēng)，11月主導(dǎo)風(fēng)向轉(zhuǎn)為西風(fēng)，12月主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。各月主導(dǎo)風(fēng)向差異明顯，不同月份滄州市區(qū)空氣質(zhì)量受不同的上游縣市傳輸影響。

4 輸送指數(shù)的設(shè)定和結(jié)果分析

根據(jù)主導(dǎo)風(fēng)向上游縣市的6種污染物濃度與滄州市區(qū)的污染物之間的差異、風(fēng)向和風(fēng)速變化關(guān)系，計(jì)算了輸送指數(shù)判斷上游對滄州市區(qū)的主要影響，具體分析方法如下：

輸送指數(shù)=（r上游— r市區(qū)）/r市區(qū)*i風(fēng)速*k濃度

其中，r上游表示主風(fēng)向上游縣市污染物濃度;r市區(qū)表示市區(qū)污染物濃度;i風(fēng)速表示風(fēng)速權(quán)重系數(shù)（根據(jù)莆田風(fēng)力等級(jí)對應(yīng)權(quán)重系數(shù)）;k濃度表示污染物濃度權(quán)重系數(shù)（根據(jù)各污染物污染等級(jí)對應(yīng)權(quán)重系數(shù)）。

輸送指數(shù)正數(shù)表示上游縣市對滄州市區(qū)污染有加重貢獻(xiàn)，絕對值越大，輸送越強(qiáng)，污染貢獻(xiàn)越明顯;輸送指數(shù)負(fù)數(shù)表示上游縣市對滄州市區(qū)污染有消減作用，絕對值越大，消減越強(qiáng)。各污染物輸送指數(shù)之間可比性較差，主要分析每種污染物輸送指數(shù)月季變化。

2017年逐月大氣污染6因子對滄州市區(qū)輸送指數(shù)計(jì)算結(jié)果（見圖1）分析：（1）上游縣市（泊頭）對滄州市區(qū)pm2.5輸送主要集中在5月，其次是4、6、11月，1—3月上游對市區(qū)pm2.5消減作用較明顯;（2）上游縣市（泊頭）對滄州市區(qū)pm10輸送主要集中在5、6、11月，1、3、8月份上游對市區(qū)pm10有微弱消減作用;（3）上游縣市（南皮、泊頭、任丘）對滄州市區(qū)SO2輸送主要集中在3、12月，4、5月份上游對市區(qū)SO2消減作用比較突出;（4）上游縣市對滄州市區(qū)NO2輸送在1月份有微弱作用，4、5月份上游對市區(qū)NO2消減作用比較突出;（5）上游縣市（泊頭、獻(xiàn)縣）對滄州市區(qū)CO輸送主要集中在4、5、6、11、12月，消減作用全年均不明顯;（6）上游縣市對滄州市區(qū)O3輸送主要在2、9、11、12月，6、7月份上游對市區(qū)O3有一定的消減作用。

5 總結(jié)和建議

根據(jù)研究輸送指數(shù)結(jié)果分析，不同季節(jié)不同的風(fēng)向頻率下，上游地區(qū)污染物對滄州市區(qū)的輸送情況實(shí)現(xiàn)了量化的指標(biāo)，在實(shí)際大氣污染聯(lián)防工作中，可根據(jù)氣象部門預(yù)測的未來的風(fēng)向風(fēng)速條件，利用大氣污染輸送指數(shù)進(jìn)行計(jì)算判斷，對上游高影響縣市實(shí)施重點(diǎn)管控，對滄州地區(qū)整體聯(lián)動(dòng)治理效率提高有重要促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1]安英.京津冀一體化下的大氣污染防治網(wǎng)絡(luò)化管理[J].法制博覽，2016（15）：161.

[2]赫彥利.滄州渤海新區(qū)黃驊港區(qū)域顆粒物污染現(xiàn)狀及控制對策研究[D].石家莊：河北科技大學(xué)，2015.

[3]徐浩然，楊明.京津冀協(xié)同發(fā)展背景下滄州地區(qū)化工企業(yè)大氣污染源頭控制策略研究[D].河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào).2016.

收稿日期：2019-07-21

作者簡介：張唯（1983-），女，漢族，本科，工程師，研究方向?yàn)樘鞖忸A(yù)報(bào)及服務(wù)。