滄州地區大氣污染物區域傳輸分析

張唯 熊險平 龐楊

摘要：本文分析了滄州地區大氣污染分布和風向風速頻率演變特征，利用滄州地區風向風速頻率數據、大氣污染數據，采用統計計量、相關分析等方法制定了大氣污染輸送指數，可定量表征不同風向風速條件下，上游縣市對滄州市區6種大氣污染物的輸送情況，為大氣污染區域聯防科學決策提供有效的判斷依據。

關鍵詞：大氣污染;區域傳輸;輸送指數

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：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

基于聯動治理區域空氣污染的高度相關性，利用2017年滄州市14個縣市的逐日大氣污染物濃度資料、逐日風速風向頻率資料，在深入分析市縣距離、市縣間污染濃度差、被污染城市上風向頻率等因素對區域內空氣污染市縣傳輸效應影響的基礎上，建立了基于滄州市市區空氣污染市縣傳輸效應估計模型，提出了考慮風頻作用的大氣污染傳輸通道區域聯動范圍。

2 滄州地區大氣污染物濃度分布特征

從滄州地區2017年pm2.5平均濃度分布分析，滄州大氣污染較重區域主要分布在西北部的任丘、肅寧地區，pm2.5濃度超過76μg/m3，其次為西部的河間、獻縣、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 滄州市風速風向頻率特征分析

2017年滄州市區地面風場主導風向為西南風，其次為南風，然后為西風，分別占8方位風向的概率為17.53%、17.19%、13.25%，東北風概率最小，僅為8.6%。根據滄州各縣市的方位分布，考慮泊頭、南皮、獻縣等縣市為滄州市區上游主要影響地區。

從逐月風向頻率分布看，1月主導風向為西北風，2月主導風向為西風，春季（3—5月）主導風向為西南到南風，夏季（6—7月）主導風向為南到西南風，其次為東風，9—10月主導風向為南到西南風，11月主導風向轉為西風，12月主導風向為西北風。各月主導風向差異明顯，不同月份滄州市區空氣質量受不同的上游縣市傳輸影響。

4 輸送指數的設定和結果分析

根據主導風向上游縣市的6種污染物濃度與滄州市區的污染物之間的差異、風向和風速變化關系，計算了輸送指數判斷上游對滄州市區的主要影響，具體分析方法如下：

輸送指數=（r上游— r市區）/r市區*i風速*k濃度

其中，r上游表示主風向上游縣市污染物濃度;r市區表示市區污染物濃度;i風速表示風速權重系數（根據莆田風力等級對應權重系數）;k濃度表示污染物濃度權重系數（根據各污染物污染等級對應權重系數）。

輸送指數正數表示上游縣市對滄州市區污染有加重貢獻，絕對值越大，輸送越強，污染貢獻越明顯;輸送指數負數表示上游縣市對滄州市區污染有消減作用，絕對值越大，消減越強。各污染物輸送指數之間可比性較差，主要分析每種污染物輸送指數月季變化。

2017年逐月大氣污染6因子對滄州市區輸送指數計算結果（見圖1）分析：（1）上游縣市（泊頭）對滄州市區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pm2.5消減作用較明顯;（2）上游縣市（泊頭）對滄州市區pm10輸送主要集中在5、6、11月，1、3、8月份上游對市區pm10有微弱消減作用;（3）上游縣市（南皮、泊頭、任丘）對滄州市區SO2輸送主要集中在3、12月，4、5月份上游對市區SO2消減作用比較突出;（4）上游縣市對滄州市區NO2輸送在1月份有微弱作用，4、5月份上游對市區NO2消減作用比較突出;（5）上游縣市（泊頭、獻縣）對滄州市區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O3輸送主要在2、9、11、12月，6、7月份上游對市區O3有一定的消減作用。

5 總結和建議

根據研究輸送指數結果分析，不同季節不同的風向頻率下，上游地區污染物對滄州市區的輸送情況實現了量化的指標，在實際大氣污染聯防工作中，可根據氣象部門預測的未來的風向風速條件，利用大氣污染輸送指數進行計算判斷，對上游高影響縣市實施重點管控，對滄州地區整體聯動治理效率提高有重要促進作用。

參考文獻

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收稿日期：2019-07-21

作者簡介：張唯（1983-），女，漢族，本科，工程師，研究方向為天氣預報及服務。