气象条件变化对泰山大气污染的影响及防治对策

杨正民 吴迪 毕于健 尹祥坤

泰山气象站 271000

摘要: 摘要:本文选取泰山气象站2019至2023年平均气温、相对湿度、降水量、风速、气压观测数据以及PM10、PM2.5大气颗粒物的质量浓度数据,首先对泰山气象大气污染物分布特征展开分析,并阐述了气象条件与PM10、PM2.5大气颗粒物之间的的关系,最后梳...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:本文选取泰山气象站2019至2023年平均气温、相对湿度、降水量、风速、气压观测数据以及PM10、PM2.5大气颗粒物的质量浓度数据,首先对泰山气象大气污染物分布特征展开分析,并阐述了气象条件与PM10、PM2.5大气颗粒物之间的的关系,最后梳理了一些大气污染物防治对策,以供借鉴。

关键词:泰山;大气污染;特征;气象条件;防治对策

引言

大气环境是人类生存和发展的重要基础,也是国家生态文明建设的重要内容。随着工业化、城市化和以及能源消费的快速增长,大气污染问题日益突出,对人类健康和社会经济发展造成了负面影响[1]。PM2.5、PM10等大气颗粒物涵盖一些有害物质,在大气中长时间漂浮,会导致大气污染问题加剧[2]。而大气污染的产生和气象条件之间具有紧密联系[3-5]。近年来很多学者将大气污染问题及防治方法方面作为重要研究课题来抓[6-7]。本文以泰山为例,首先探究了2019-2023年泰山PM2.5、PM10颗粒物分布特征,接着探究了气象条件对泰山大气污染物的影响进行分析,最后提出了几点大气污染防治对策,以改善大气环境质量。

1.研究资料和方法

本文研究资料来源于泰山气象站,包括泰山2019至2023年平均气温、相对湿度、降水量、风速、气压观测资料以及PM10、PM2.5观测资料。利用统计学分析方法对泰山气候条件和大气污染物之间的关系进行分析,并梳理了大气污染防治对策。

2泰山大气污染物特征分析

2.1年变化特征

通过对2019至2023年泰山PM10、PM2.5质量浓度值年平均值变化特征进行分析可知(图1),2019至2023年泰山PM10、PM2.5质量浓度值整体上均呈下降变化趋势。近5年PM10、 PM2.5年平均质量浓度值最大值分别为143.5μg/m3、103.3μg/m3,均出现在2019年;2019至2023年泰山年平均PM10质量浓度值最小值为81.9μg/m3,出现在2022年,泰山年平均PM2.5质量浓度值最小值为32.1μg/m3,出现在2020年。

气象条件变化对泰山大气污染的影响及防治对策(图1) 

图1  2019至2023年泰山PM10、PM2.5质量浓度值年平均值变化特征

2.2月分布特征

结合2019至2023年泰山PM10、PM2.5质量浓度值统计资料可知(图2),2019至2023年泰山PM10、PM2.5浓度值月变化十分显著,1月至7月泰山PM2.5浓度值以及PM10浓度值整体上都呈减少趋势,7月至12月泰山PM2.5浓度值以及PM10浓度值呈增加趋势。PM10、PM2.5月浓度值最低值均发生在7月,分别为61.5μg/m3、26.5μg/m3;PM10、PM2.5月浓度值最高值均发生在3月,分别为145.9μg/m3、 81.6μg/m3。

气象条件变化对泰山大气污染的影响及防治对策(图2) 

图2  2019至2023年泰山PM10、PM2.5大气污染颗粒物浓度值分布情况

2.3季节分布特征

通过2019至2023年泰山PM10、PM2.5季节均值统计资料可知(表1),泰山PM10浓度值春季(132.44μg/m3)>冬季(117.5μg/m3)> >秋季(106.5μg/m3)>夏季(68.2μg/m3)。泰山PM2.5质量浓度值冬季(78.0μg/m3)>春季(76.6μg/m3)>秋季(56.5μg/m3)>夏季(29.6μg/m3)。由此不难发现,泰山PM10、PM2.5四季质量浓度分布并不均匀,泰山PM10、PM2.5高值均集中在冬季以及春季,而夏季质量浓度值均处于最低状态,出现此类原因可能是因为泰山季节变化明显,夏季降水多,冬春季节逆温天气多等因素造成的。

表1  2019至2023年泰山PM10、PM2.5浓度季节均值(μg/m3)


PM10

PM2.5

春季

132.4

76.6

夏季

68.2

29.6

秋季

106.5

56.5

冬季

117.5

78.0

3.2019至2023年泰山气象条件对泰山大气污染的影响

3.1气温

由表2可知,2019至2023年泰山平均气温和PM10、PM2.5浓度之间均呈显著的正相关性,相关系数分别为0.1131、0.2689,也就是随着平均气温的增加,泰山PM10、PM2.5质量浓度均呈上升的趋势。

3.2相对湿度

由相对湿度与PM10、PM2.5浓度之间的相关系数统计可知(表2),2019至2023年泰山相对湿度与PM10、PM2.5质量浓度之间的相关系数分别为-0.3704、-0.7797,它们之间均呈显著的负相关性,即随着泰山相对湿度的增加,PM10、PM2.5质量浓度均呈下降趋势。

3.3降水量

由表2了解到,2019至2023年泰山降水量和PM10、PM2.5质量浓度之间均呈负相关性,相关系数分别为-0.3442、-0.4182,即随着空气中降水量的增加,PM10、PM2.5的质量浓度随之降低。

3.4风速

通常情况下,风会对大气污染物的扩散速度产生较大影响,风速愈大,湍流越强,将会加速大气颗粒物的扩散稀释[8]。由表2了解到,2019至2023年泰山风速和PM10、PM2.5质量浓度之间均呈负相关性,相关系数分别为-0.3081、-0.2383,即随着风速的增加,PM10、PM2.5的质量浓度随之降低。

3.5气压

2019至2023年泰山气压和PM10质量浓度之间呈正相关性,相关系数为0.1703,即随着气压的增加,泰山空气中的PM10质量浓度不断增加;而泰山气压和PM2.5质量浓度质量浓度之间呈负相关性,相关系数为-0.058。

表2 2019至2023年泰山气象条件与PM10、PM2.5浓度之间的相关系数


平均气温

相对湿度

降水量

风速

气压

和PM10浓度的相关系数

0.1131

-0.3704

-0.3442

-0.3081

0.1703

和PM2.5浓度的相关系数

0.2689

-0.7797

-0.4182

-0.2383

-0.058

 

4大气污染防治对策

4.1强化大气污染防治工作

交通、生态环境等相关部门要加强协作配合,高质量开展联合执法,持续抓好全区范围内过境货车违规运输集中整治,对过境渣土运输车辆进行“过筛”式检查,依法严惩抛洒滴漏、超速超载等违规行为,形成大气污染防治工作高压态势,以严谨态度、过硬作风、扎实工作,毫不手软抓好大气污染防治。此外,要抓实抓细工作措施。各有关部门、镇(街道)要紧盯重点区域、重点行业、重点污染源,全天候开展“散乱污”、非法违规生产企业整治行动,着力加强对工地、道路等区域扬尘管控,持续抓好卡点值班值守、禁燃禁烧、餐饮油烟管控等工作。例如对于施工工地,要加大巡查力度[9]。严格落实扬尘管控及各项应急减排措施,对防尘措施不到位的工地,及时发现、及时纠正。加大洒水、降尘、清扫、防尘力度,切实做到文明施工、绿色施工[9],以实际举措扭转不利局面,坚决打赢大气污染防治攻坚决战。

4.2加强大气环境的监测

加强大气环境监测,及时掌握空气质量状况,有效预警以及管控污染源,是保障蓝天白云的重要方式[10]。相关部门要借助于现代化监测设备和技术手段强化对环境空气中颗粒物、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、PM2.5、PM10等的污染物浓度的监测以风速、温度、湿度、气压等气象要素的监测[11],对泰山空气实时采样进行同步分析,掌握掌握各项污染物分布情况,实现对空气污染物排放情况的溯源管理,可在短时间内完成对多组分混合气体的分析检测,对泰山挥发性有机物污染情况快速反映,锁定问题区域及问题点,实现真、准、全、快的监管要求。遇到污染物异常点位时,监测人员第一时间记录在案,同时开展现场问题排查,还要及时进行预警,指导相关企业单位采取针对性措施,监督其限期整改到位,尽可能降低污染物浓度,改善大气环境质量。

5结论

(1)2019至2023年泰山PM10、PM2.5质量浓度值整体上均呈下降变化趋势,PM10、 PM2.5年平均质量浓度值最大值分别为143.5μg/m3、103.3μg/m3,均出现在2019年。

(2)2019至2023年泰山PM10、PM2.5浓度值月变化十分显著,1月至7月泰山PM2.5浓度值以及PM10浓度值整体上都呈减少趋势,7月至12月泰山PM2.5浓度值以及PM10浓度值呈增加趋势.

(3)2019至2023年泰山PM10浓度值春季(132.44μg/m3)>冬季(117.5μg/m3)> >秋季(106.5μg/m3)>夏季(68.2μg/m3)。泰山PM2.5质量浓度值冬季(78.0μg/m3)>春季(76.6μg/m3)>秋季(56.5μg/m3)>夏季(29.6μg/m3)。泰山PM10、PM2.5高值均集中在冬季以及春季。

(4)2019至2023年泰山平均气温和PM10、PM2.5浓度之间均呈显著的正相关性,随着平均气温的增加,泰山PM10、PM2.5质量浓度均呈上升的趋势。泰山相对湿度、降水量与PM10、PM2.5质量浓度均呈显著的负相关性,即随着泰山相对湿度、降水量的增加,PM10、PM2.5质量浓度均呈下降趋势。泰山风速和PM10、PM2.5质量浓度之间均呈负相关性,随着风速的增加,PM10、PM2.5的质量浓度随之降低。泰山气压和PM10质量浓度之间呈正相关性,即随着气压的增加,泰山空气中的PM10质量浓度不断增加;而泰山气压和PM2.5质量浓度质量浓度之间呈负相关性。

(5)大气污染问题越来越严重,这些均会对社会大众的生活环境造成不良影响。相关部门需要强化大气污染治理工作,严格控制污染源,并且加强大气环境监测工作,获取系统、可靠的大气环境资料,为高效防治大气污染问题提供指导。

参考文献:

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[2]张萍.城市环境管理如何强化大气污染治理[J].资源节约与环保,2016( 9) : 217.

[3]张娟,刘志红,段伯隆,等. 2014 年成都市大气污染特征及气象因子分析[J]. 四川环境,2016,35(6): 79-88[4]吴昊旻, 王伟征, 麻碧华等. 丽水市大气污染的时空分布特征及气象要素的相关分析.环境污染与防治, 2012, 34(10):51-55

[5]张宝贵, 孙丽华. 秦皇岛市空气污染与气象要素的关系. 气象与环境学报, 2009,25(4):43-47

[6]赵晨曦,王云琦,王玉杰,等. 北京地区冬春PM 2.5 和PM 10 污染水平时空分布及其与气象条件的关系[J].环境科学,2014, 35(2): 418-427.

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[8]杨超,徐洁玲,李恒,等.九江市PM2.5时间变化特征及其与气象要素的关系[J].江西科学,2016,34(6):790-194,833.

[9]姚国勤 . 浅 析 如 何 加 强 城 市 环 境 管 理 中 的 大 气 污 染 治 理 [J]. 智 能 城市,2019,5(24):121-122.

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[11]王标.环境监测在大气污染治理中的作用及措施分析[J].环境与发展,2019,31(11):147+149.

作者简介:杨正民(1973.02),男,汉族,山东省宁阳县人,本科学历,工程师,从事工作:气象服务。



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