邢台市气象局 吴智杰 张恩重 郝巨飞 杨允凌 054000
摘要:为了解市邢台市区冬季大气污染特征,对2013～2018年邢台市冬季PM2.5、PM10、SO２、NO2、CO数据进行分析,结果表明,邢台市冬季以PM2.5污染为主,其占冬季首要污染物的70％以上,冬季PM2.5小时浓度对应的空气质量级别以良和重度污染出现频次最多,冬季的ρ(PM2.5)对ρ(PM2.5)年（年为12月1日～次年11月30日）均值的贡献率高达40.4％,不完全燃烧是颗粒物的一个重要来源。冬季ρ(PM 2.5)、ρ(PM10)、ρ(SO２)、ρ(NO２)和ρ(CO)的日变化均呈双峰分布,两个峰值分别出现在交通的早高峰和晚高峰附近。ρ(SO２)、ρ(NO２)、ρ(PM2.5)在晚高峰明显大于早高峰,而ρ(CO)表现为早高峰大于晚高峰。邢台市CO∕NXｘ和SO２∕NOｘ的分析结果表明,邢台市交通源的贡献明显。1h的ρ(PM2.5)梯度变化可判识细颗粒物的爆发性增长。研究显示,邢台区域的大气污染物以本地污染为主,但远距离污染输送贡献也不容忽视。
关键词：邢台市；大气污染；PM2.5爆发式增长；减排措施
1.研究区域与研究方法
1.1研究区域
邢台市(114。30’E，37。04’N)位于河北省中南部，太行山脉南段东麓地区，所辖2区2市15县，面积约1.25万km2，西依太行山与山西省毗邻，东沿卫运河与山东省相望，北连石家庄、衡水，南接邯郸，白西而东山地、丘陵、平原阶梯排列。三者比例2:1:7。邢台市是河北省重要的煤炭钢铁能源基地，主要以钢铁制造、有色金属、煤炭开采和化工生产为支柱产业。属温带大陆性季风气候，四季分明，寒暑悬殊，春旱风大，夏热多雨，秋凉时短，冬寒少雪；雨量集中但分布不均，无霜期较长；冬季采暖主要依靠燃煤供热，取暖期为每年的11月15日至翌年3月15日。
1.2 数据来源
为了解邢台市冬季大气污染空间分布特征，选取2013年～2018年冬季代表月份12月、1月和2月各大气污染因子逐日、逐时监测数据（河北省环境气象业务平台）进行分析，缺测数据用真气网进行插值，共12984组小时数据，由邢台市4个环境空气质量评价点监测数据进行平均得到。
2.结果与分析
2.1冬季大气污染特征
冬季大气扩散条件较差，且邢台市处于太行山山前凹槽地带，平均海拔仅60米，年平均风速只有1.66米/秒，地势低、风速小的自然条件，易形成逆温层，受静稳天气影响而导致空气质量恶化。2013～2018年冬季，邢台市达标日数平均占22.7%，首要污染物以PM 10为主（52.9%）,其次是PM 2.5；冬季轻度污染及以上级别污染日数平均占77.3％，首要污染物以PM 2.5为主（81.3%）。邢台市首要污染物统计结果见图１，PM 2.5占冬季首要污染物的70％以上，其次为PM 10（26.8%）。
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图１ 2013～2018年冬季邢台市首要污染物及污染日数统计结果
2014～2018年邢台市６项污染物浓度月均值的分布见图２。ρ(PM 2.5)、ρ(PM 10)、ρ(SO２)、ρ(CO)和ρ(NO2)月变化均呈“波谷”分布，表现为冬季较高、夏秋季较低；ρ(Ｏ3)月变化规律与之相反。冬季ρ(PM 2.5)明显高于其他3个季节，特别是1月和12月居高不下；经统计，2013～2018年邢台市冬季的ρ(PM 2.5)平均值对ρ(PM 2.5))年均值的贡献率高达40.4％。说明在冬季对PM2.5 进行减排削峰会有较好的控制效果。研究期间冬季PM 2.5小时浓度对应的空气质量级别以良和重度污染出现频次最多，占23.1％和22.8％；其次为轻度和严重污染，分别占19.1％和18.1％；优出现的次数最少，占3.2％。2013年～2018年冬季污染等级及日数与近三年比较见表1
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近三年优良日数明显增加，严重污染日数明显减少，轻度污染日数有所增加，说明邢台市环境治理效果明显。
2.2冬季重污染天气PM2.5爆发式增长预报预警服务
爆发式增长：一般从几个小时到十几个小时，污染物浓度出现明显增长，浓度达到1倍以上，即为爆发式增长。PM 2.5的爆发式增长一般发生在冬季。梯度变化判断PM2.5爆发式增长污染过程的发生一般有两种浓度增长方式，一种为爆发式增长，即污染物浓度在短时间内快速上升；另一种为缓慢式增长，即污染物浓度上升速度较为平缓，但持续时间较长。缓慢式增长在预报时较容易把握，但爆发式增长在预报时难度较大。如果以>95％为置信概率，那么可以认为当ρ(PM 2.5)在1h内增加25μg∕ｍ3以上时出现轻度及以上污染的概率将大幅增加,可用于判断PM2.5爆发式增长。以>95％为置信概率,那么可以用Δ1ｈ梯度变化>25ug∕m3来判定ρ(PM2.5)快速变化以及达到中度以上污染的概率也可以作为识别PM2.5爆发性增长的指标，从而有针对性地开展PM2.5的预测预报工作。
3.结论
ａ) 邢台市冬季以污染以pm2.5为主,其占冬季首要污染物的70.9％,其对应的空气质量级别以良和重度污染出现频次最多,冬季的ρ(PM2.5)对ρPM2.5)年均值的贡献率是40.4％,不完全燃烧是造成颗粒物的一个重要来源。
ｂ) 冬季,ρ(PM.5)、ρ(PM 10)、ρ(SO2)、ρ(CO)和ρ(NO2)日变化均呈双峰分布,两个峰值分别出现在09:00—11:00 和21:00—23:00,且在17:00-19:00污染物浓度相对较低;5种污染物中ρ(PM2.5)、ρ(PM10)和ρ(CO)日变化趋势较一致。ρ(NO２)表现为晚高峰明显大于早高峰，而ρ(SO2)和ρ(CO)为早高峰大于晚高峰。ρ(NO2)在晚间高除受混合层高度较低影响外，主要受夜间大货车等高排放车辆影响。交通源的特点是CO和NOｘ浓度较高，而燃煤点源(工业燃烧和散煤燃烧)是SO2和NOｘ浓度较高[30]。因此,在加强点源污染控制的同时,还应加大对机动车尾气污染的管控。
参考文献
[1]环境保护部,2013中国环境状况公报[EB/OL].北京:环境保护部,2014[2016-12-27]. [2]环境保护部.2014中国环境状况公报[EB∕OL].北京:环境保护部,2015[2016-12-27]. 作者简介：吴智杰（1965.01）女，汉族，河北省清河县人，本科学历，副高，从事研究方向或职业；生态环境。