么相姝

（天津城建大學(xué) 天津 300384）

引言

“中華人民共和國(guó)第十三屆全國(guó)運(yùn)動(dòng)會(huì)”（以下簡(jiǎn)稱“全運(yùn)會(huì)”）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(yán)格的空氣管控措施，但改善效果有待評(píng)估。目前，對(duì)我國(guó)大型賽會(huì)期間空氣污染物特征變化的相關(guān)研究主要集中于2008年北京奧運(yùn)會(huì)。劉子銳等[1]監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)奧運(yùn)期間偏南氣流會(huì)引起ρ(PM2.5)的上升；吳其重等[2]從氣象場(chǎng)和排放源兩方面研究了奧運(yùn)期間北京市PM10濃度大幅減小的主要原因；為了評(píng)估全運(yùn)會(huì)期間天津市空氣質(zhì)量變化，對(duì)比研究全運(yùn)會(huì)前、全運(yùn)會(huì)期間、全運(yùn)會(huì)后以及2016年全運(yùn)會(huì)同期，主要空氣污染物的時(shí)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(duì)比研究

全運(yùn)會(huì)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(wèi)生組織（WHO）發(fā)布的24h準(zhǔn)則值和國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095-2012）的比較。受減排措施與降雨天氣的影響，全運(yùn)會(huì)前6天PM2.5日均濃度均小于WHO準(zhǔn)則值。按照國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，PM2.5日均濃度有6天達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，14天達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，9月8日一天超過75μg·m-3。PM10日均濃度有11天小于WHO準(zhǔn)則值，達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)分別為11天與15天。SO2日均濃度均小于WHO準(zhǔn)則值和國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量為優(yōu)。NO2日均濃度達(dá)到國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)分別為13天與15天。PM2.5與PM10仍是制約天津空氣質(zhì)量的主要污染物，盡快采取了嚴(yán)苛的空氣管控措施，但全運(yùn)會(huì)期間西北氣流影響弱，以靜穩(wěn)天氣條件為主，不利于污染物擴(kuò)散，顯示出空氣質(zhì)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(jìn)行后向氣流軌跡分析，氣象資料為美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心（NCEP）提供的全球數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)（GDAS）2017 年數(shù)據(jù)，分別在 2000m，1000m，500m高度每6h計(jì)算一條軌跡，每次后向延伸時(shí)間為120h（5天）。

圖1(b),(d),(f)體現(xiàn)了污染物在全運(yùn)會(huì)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(duì)比。2017年8月27日?qǐng)F(tuán)泊洼接收到的500m氣流主要來(lái)俄羅斯、蒙古國(guó)境內(nèi)，氣流強(qiáng)度大，起始高度較高，1000m與2000m氣流主要來(lái)自西北方向與河北省，強(qiáng)度較弱，不利于局地污染的擴(kuò)散與清除；2017年9月2日接受的500m與1000m氣流主要來(lái)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(lái)自西北方向的強(qiáng)冷氣流，其后來(lái)向逐步南移；2016年同期，500m與1000m與2000m氣流均為來(lái)自東北與北部的強(qiáng)冷氣流，更有利于污染物的擴(kuò)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(lái)自河北省、山西省及內(nèi)蒙古，1000m與2000m起始?xì)饬鞲叨容^低，2016年同期接收的氣流主要來(lái)自內(nèi)蒙古、蒙古國(guó)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(qiáng)度大縮短了污染物積累與清除時(shí)間。通過2016年與2017年的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，污染物濃度水平受排放源影響的同時(shí)，也同時(shí)受區(qū)域氣流傳輸?shù)挠绊?，也部分解釋了盡管實(shí)施了嚴(yán)苛的空氣質(zhì)量管理措施，但2017年全運(yùn)會(huì)期間特定監(jiān)測(cè)點(diǎn)位污染物濃度高于2016年同期的現(xiàn)象。

圖1 2017年全運(yùn)會(huì)期間與2016年同期后向氣流軌跡分布

結(jié)語(yǔ)

PM2.5與PM10仍是制約天津空氣質(zhì)量的主要污染物，盡快采取了嚴(yán)苛的空氣管控措施，但全運(yùn)會(huì)期間西北氣流影響弱，不利于污染物擴(kuò)散，顯示出氣象條件是制約空氣質(zhì)量的重要因素。2017年全運(yùn)會(huì)期間500m與1000m氣流主要來(lái)自河北省、山西省、山東省與內(nèi)蒙古境內(nèi)，且相對(duì)2016年同期強(qiáng)度減弱，不利于污染物的擴(kuò)散與清除，說明污染物濃度受區(qū)域氣流傳輸?shù)挠绊懨黠@，部分解釋了嚴(yán)格的空氣管控措施下，特征污染物濃度上升的現(xiàn)象，也說明了京津冀區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控的重要性。因此，在不利氣象條件下應(yīng)促使京津冀地區(qū)協(xié)同減排成為常態(tài)，尤其是在保障“燃煤抑硫”控制成果的前提下，進(jìn)一步改善汽車尾氣、工業(yè)廢氣和揚(yáng)塵的污染源控制。