泰安地区冬半年空气污染特征分析

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。