气象因素对盐城市环境空气质量的影响探析

2020-01-08 21:01单芸
科技创新导报 2020年15期
关键词:可吸入颗粒物盐城市气压

单芸

(江苏省响水县气象局 江苏响水 224600)

自然状态下,空气拥有自净能力,这种自净能力是通过气象变化实现的。明确气象因素对城市环境空气质量的影响,对优化环境治理措施有重大促进作用。因此,有必要明确相关影响因素,并且注重对空气质量改善措施的探索。

1 盐城市自然环境概述

盐城市地处北纬32°34’~34°28’之间,处于亚热带向暖温带过度区域,以苏北灌溉总渠为界,渠南为亚热带气候,渠北为暖温带气候,因紧挨黄海,境内气候海洋性尤为明显,表现为春季气温较低且回升速度慢,秋季气温较高且下降速度缓慢,境内年均降水较多,空气较为湿润[1]。

盐城市为典型的平原地貌,西北部与东南部略微隆起。境内最大高程差在8m以下,平均海拔不足5m,气候受季风影响较为鲜明。夏季处于亚热带副高压控制下,盛行西南风,气候炎热且湿润;冬季主要受欧亚大陆冷气压影响,盛行北风,气候较为寒冷。

2 盐城市空气质量分析

空气质量指空气中污染物的含量,较为常见的成分有二氧化氮、二氧化硫与可吸收颗粒物。其主要来源于汽车尾气的排放、工业生产及生产、生活废弃物不规范处理等。现阶段,世界环保组织依据空气内污染物含量的不同对空气质量标准进行了详细的规划,并将其划分为五个等级。

盐城市总体控制质量增强,年平均质量在良好以上。空气污染物含量较高的时间其中出现于冬、春两季,空气污染主要成分为PM10。该时段空气污染物大量上升的主要原因为冬季能源消耗量的增加与春季农业生产时常进行废弃物燃烧。

3 现阶段气象因素对盐城市空气质量影响探究

气象因素对地区空气质量产生影响的主要内容有降水、气压、风力、气温、湿度等,其作用在不同地区产生的效果差距较大,且作用机理存在一定的区别。

3.1 降水量对盐城市空气质量的影响

降水量对空气质量的影响与空气湿度作用原理相似,在空气湿度较低时,空气中的水分子会促进空气中的污染物凝结,使地表空气中污染物含量上升;而当空气湿度超过一定范围后,会导致当地降水量增多,进而实现对近地空气中污染物的冲刷,提升近地空气质量。

由于盐城市空气湿润度较高,其主要作用方式为降水冲刷,降低近地空气污染物含量。但经2014—2019年相关降水数据与空气污染物数据综合核算,盐城市降水与空气污染物含量的相关系数仅为-0.137,这说明降水量对盐城市空气质量呈正向作用,但关联性较小,从统计学原理分析可归纳于无影响的范畴。究其原因,随盐城市环保措施的不断完善,盐城空气基础质量处于较高的状态,降水冲刷作用以污染物主动凝结为主,当污染物浓度较低时,尤其为可吸入颗粒物浓度较低时,降水冲刷作用成果较低。但同时,盐城市空气湿度与空气质量的相关系数为-0.216,仅从数据层面分析,表明盐城市上空空气质量较近地空气存在差距,可能由周边城市环境导致,但由于两者相关系数均处于较低的状态,且无更多数据进行辅助分析,该结论只停留于猜想阶段,尚未得到证实。

3.2 温度对盐城市空气质量的影响

地表温度作用机理主要为影响周边的大气运动,当近地温度远高于周边时,周边空气会向地表聚集,此时地区内部产生的空气污染物无法向外部扩散,同时当周边污染较为严重时,污染物会向随空气流动向地区内部聚集,反而会加重地区空气污染[2]。

盐城市气候有明显的海洋性特征,即气候变化较非海洋性气候控制区域较为滞后,表现为夏、秋两季近地温度低于其他地区,冬、春两季近地温度高于其他地区,但由于温度作用机理主要为对大气环流的影响,从宏观角度来看,大气环流更多受气压带的控制,为此盐城市温度对空气环境质量的影响不能简单依据温度变化规律进行分析。通过对2014—2019年,盐城市温度数据与空气质量数据综合分析得出二者的相关系数为-0.454,且温度对空气内部二氧化氮与二氧化硫的作用要远高于PM10等可吸入颗粒物。这表明了温度对盐城市空气质量有较强的改善作用,且城市周边并未形成局部小循环,说明盐城市周边城市热岛作用尚不明显,环境仍处于较为健康的状态。

3.3 气压对盐城市空气质量的影响

气压为大多数气象因素对空气质量作用的本质,如温度、日照等主要作用对象为气压,通过气压影响污染物流通;如风力等因素是由大气压变化而导致变化,进而对空气质量产生影响。

盐城市受多个气压带影响,夏季主要由亚热带副高压控制,表现为近地空间气压较低,会与上部空间发生强烈的空气交换,从而导致空气内部污染物快速扩散,空气质量提升。而在冬季受亚欧大陆低气压的控制,表现为近地空间气压明显高于高空,从而导致空气交流困难。污染物在空气内部不断堆积,空气质量在冬季会出现逐步下降的趋势。2014—2019年气压数据与空气质量数据表明,盐城市空气质量与气压呈正相关,相关系数为0.413,对大气质量改善作用较为明显。

4 基于空气质量影响因素的空气治理优化建议

4.1 时间差异化的治理措施

由上文的讨论及数据分析表明,盐城市空气质量有明显的季节性波动特征。受气象的影响,夏、秋两季空气自净能力较强,空气质量常处于较高的状态;冬、春两季空气自净能力较弱,空气内部污染物浓度通常较高,且夏季与冬季分别为空气质量的顶点与最低点。由此,盐城市环保部门在制定空气质量管理工作计划时可依据气象的变化采取不同的治理等级,如将空气质量管理办法划分为5个等级,前四个等级分别在夏、秋、春、冬使用,并预备最高等级作为紧急情况处理办法,在保证空气质量的同时,合理化人力资源及物力资源的使用,确保经济增长与环境良好的目标共同实现。

4.2 针对性更强的治理措施

由上文的讨论及数据分析表明,气象对空气质量的改善作用更多集中在二氧化硫、二氧化氮等气体成分,对PM10等可吸入颗粒物作用较小。为此环保部门在制定空气治理计划时,应将更多的精力放在可吸入颗粒物治理上,利用人力对空气的自净作用进行补充,全面保证空气质量的提升。同时,在可吸入颗粒物治理进程中,环保部门不可过多受舆论的干扰,虽然PM2.5为对人体伤害较大的颗粒物范围,但直径10μm以下均会长期漂浮在空气中且会对人体产生一定的影响,同样处于空气治理范围内。相关人员切忌过分注重缺乏科学基础的民众意见导致工作内容倾向性过强,使空气治理成效较低。

5 结语

气象条件会对城市内部空气流动速率产生影响,进而影响空气污染物的扩散。盐城市气候季节性较为明显,空气质量有明显的季节性波动,环保部门在进行空气治理时,要依据气候特征进行空气质量预判并作出相对应的预案,提升空气治理工作的科学性。

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