重要賽會期間天津空氣質量變化研究

么相姝

（天津城建大學 天津 300384）

引言

“中華人民共和國第十三屆全國運動會”（以下簡稱“全運會”）于2017年8月25日至9月8日在天津市成功舉辦，為此，天津市采取了嚴格的空氣管控措施，但改善效果有待評估。目前，對我國大型賽會期間空氣污染物特征變化的相關研究主要集中于2008年北京奧運會。劉子銳等[1]監測發現奧運期間偏南氣流會引起ρ(PM2.5)的上升；吳其重等[2]從氣象場和排放源兩方面研究了奧運期間北京市PM10濃度大幅減小的主要原因；為了評估全運會期間天津市空氣質量變化，對比研究全運會前、全運會期間、全運會后以及2016年全運會同期，主要空氣污染物的時間變化特征，并采用后向氣流軌跡分析氣象因素的影響。

1 污染物日均濃度對比研究

全運會期間（2017年8月25日~9月8日）四種主要污染物日均值分別與世界衛生組織（WHO）發布的24h準則值和國家環境質量標準（GB3095-2012）的比較。受減排措施與降雨天氣的影響，全運會前6天PM2.5日均濃度均小于WHO準則值。按照國家環境質量標準進行評價，PM2.5日均濃度有6天達到國家一級標準，14天達到二級標準，9月8日一天超過75μg·m-3。PM10日均濃度有11天小于WHO準則值，達到國家一級標準與二級標準的天數分別為11天與15天。SO2日均濃度均小于WHO準則值和國家一級標準，質量為優。NO2日均濃度達到國家一級標準與二級標準的天數分別為13天與15天。PM2.5與PM10仍是制約天津空氣質量的主要污染物，盡快采取了嚴苛的空氣管控措施，但全運會期間西北氣流影響弱，以靜穩天氣條件為主，不利于污染物擴散，顯示出空氣質量改善的艱巨性。

2 后向氣流軌跡分析

利用拉格朗日混合單粒子軌道模型（HYSPLIT）進行后向氣流軌跡分析，氣象資料為美國國家環境預報中心（NCEP）提供的全球數據同化系統（GDAS）2017 年數據，分別在 2000m，1000m，500m高度每6h計算一條軌跡，每次后向延伸時間為120h（5天）。

圖1(b),(d),(f)體現了污染物在全運會期間的積累與清除過程，圖1(a),(c),(e)為2016年同期氣流傳輸情況對比。2017年8月27日團泊洼接收到的500m氣流主要來俄羅斯、蒙古國境內，氣流強度大，起始高度較高，1000m與2000m氣流主要來自西北方向與河北省，強度較弱，不利于局地污染的擴散與清除；2017年9月2日接受的500m與1000m氣流主要來自河北省、山西省、山東省與江蘇省，容易將途徑河北省、山西省等地濃度較高的大氣污染物傳輸至天津，2000m氣流為來自西北方向的強冷氣流，其后來向逐步南移；2016年同期，500m與1000m與2000m氣流均為來自東北與北部的強冷氣流，更有利于污染物的擴散與清除。2017年9月8日接受的不同高度層的氣流均主要來自河北省、山西省及內蒙古，1000m與2000m起始氣流高度較低，2016年同期接收的氣流主要來自內蒙古、蒙古國與俄羅斯貝加爾湖等地，較高的起始高度使自身攜帶的污染物濃度水平較低，氣流強度大縮短了污染物積累與清除時間。通過2016年與2017年的對比發現，污染物濃度水平受排放源影響的同時，也同時受區域氣流傳輸的影響，也部分解釋了盡管實施了嚴苛的空氣質量管理措施，但2017年全運會期間特定監測點位污染物濃度高于2016年同期的現象。

圖1 2017年全運會期間與2016年同期后向氣流軌跡分布

結語

PM2.5與PM10仍是制約天津空氣質量的主要污染物，盡快采取了嚴苛的空氣管控措施，但全運會期間西北氣流影響弱，不利于污染物擴散，顯示出氣象條件是制約空氣質量的重要因素。2017年全運會期間500m與1000m氣流主要來自河北省、山西省、山東省與內蒙古境內，且相對2016年同期強度減弱，不利于污染物的擴散與清除，說明污染物濃度受區域氣流傳輸的影響明顯，部分解釋了嚴格的空氣管控措施下，特征污染物濃度上升的現象，也說明了京津冀區域大氣污染聯防聯控的重要性。因此，在不利氣象條件下應促使京津冀地區協同減排成為常態，尤其是在保障“燃煤抑硫”控制成果的前提下，進一步改善汽車尾氣、工業廢氣和揚塵的污染源控制。