2017年太原冬季一次重污染天气的过程分析

物浓度 、气象因素、雷达监测及 ＳＰＡＭＳ在线源解析 系统 ，综合 分析 了此次
重污 染天 气形成 机 制及 可 能 的来 源。结 果表 明 ：此 次重 污 染是 一 次 区域输
送 和 不利 气 象条 件共 同影响 而导致 的 污 染过 程 ，重 污 染持 续 时 间为 ２天 ，
均 达 到 重度 污 染水 平 ；在 重 污 染过 程 中颗 粒 物质 量 浓 度 上 升 较 为 明 显 ，
ＰＭ１ｏ与 ＰＭ２５日均值 分别 为 ２５０ ｌａ，ｇ／ｍ。和 ２００ ｐｕｇ／ｍ ，是 非 污染期 的 ２＿３倍
和 ４．１倍 ；重 污 染期 与非 污染 期相 比机 动 车尾 气 、二 次无 机 源 及 燃 煤 源 浓
度 占比分 另Ｉ】上 升 了 ５．０５％、３．９９％和 ２．６９％。
关键 词 ：重 污 染 讨 论
２．１ 污染 物 变化 情 况
１ １０
魏 峰 ２０１７年太原冬季一次重污染天气的过程分析
本刊 Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｘｋｊｚｚｓ＠１６３．ｃｏｒ ｎ 问题探讨
度 没有 明显加 重 。降雪之 后退偏 比说 明 ，主要 以细 颗粒
物污染为主。同时高空出现云层持续压低 ，导致降雪之
影 响 已成为 全社 会 十分 关 注 的问题 。因此 ，研 究 此次
薹 污 染 的成 因对 于太 原 市冬 季 重 污染 天 气 的监 控 与 防 治
具 有重 要 意义 ［ 。
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１ 数据来源
本文数据来源 于太原市环境空气 自动监 测站点 ， 监 测 项 目 为 ＳＯ：、ＮＯ 、ＰＭ 。、ＰＭ ５、ＣＯ 和 Ｏ ； 雷 达 和 ＳＰＡＭＳ在 线源 解 析数 据来 自太原 市 环境 监 测 中心 站 大 气环境综合观测研究站 ；气象数据来源于太原市气象 台。为方便数据 比较分析 ，本文定义 ２０１７年 ｌ２月 １０— １１日为非 污染 期 ，ｌ４一 ｌ５ 日为 重 污染期 。
山西科技
２０１８年 第 ３３卷 第 ２期
文章编 ２０ １ ７年 太原 号：１００４—６４２９（２０１８）０２—０１１０—０３ 冬 季一 次 重 污染天气 的过程收分稿日期析：２０１７— １２—２６
魏 峰
（太 原 市环 境监 测 中心 站 ，山西 太原 ，０３０００２）
摘 要 ：２０１７年 １２月 １４＿ ｌ５日太原 市 出现 了一 次重 污 染天 气 ，结合 污 染
明这一点 。不利 的气象条件和污染源的区域传输造成 污染急剧加重 。１５日中午 ，受西北方向冷空气影响 ，边 界层大幅抬升至 １ ２００ ｍ，污染物快 速扩散 ，空气质量 转 好 。 ２．２．３ ＳＰＡＭｓ在 线源 解析分 析
ＰＭ 来源 于扬尘 、工业工 艺 、汽车尾气 、燃煤 、生 物质燃烧 、二次无机源等。通过 ＳＰＡＭＳ在线源解析系 统可 以明确各部分在 ＰＭ： 里面的贡献 。此次 ＳＰＡＭＳ 在线源解析 数据采集时间为 １２月 １０日 １：Ｏ １５日 １４：００，采集具有粒径信息的颗粒 １ ８３９ ９６９个 ，正负质 谱图的颗粒 ６９０ ５１８个 。监测结果显示 ：燃煤和工业工 艺 为 ＰＭ ． 的主 要 污 染 物来 源 。从 非 污染 期 向重 污染 期变化过程 中 ，机 动车尾 气 、二次无机 源及燃 煤源浓 度 占比均有 不 同程度 的上升 ，分 别上 升 了 ５．０５％、 ３．９９％和 ２．６９％。 由于 此 次 重污 染 天气 来 临时 太 原 市 启 动 了重 污染 天 气 应 急 预案 橙 色 （二级 ）响 应 ，采 取 了 工业 企 业 减 排 和 扬 尘 控制 等 措 施 ，所 以生 物 质 燃 烧 和 工业工艺分别下降 ７．１０％和 ３．２２％。由此可知 ，此次重 污染 过程 主要是 由于燃煤 、二次无 机源及机动车尾气 源上 升 所致 。
图 ２ ２０１７年 １２月 １３～ １６日ＰＭ。。与 ＰＭ 时间变化图
问 ＰＭ 。与 ＰＭ 小时质量浓度变化趋 势基 本一致 ，但 ＰＭ。。与 ＰＭ 的峰值 没 有 同时 出现 ，ＰＭ。。的峰 值 出现 在 １４日２１时，质量浓度为 ４０６ ｐ￣ｇ／ｍ３，ＰＭ。 的峰值出现在 ｌ４日 １９时 ，质量 浓 度达 ３４９ ｍ。，表 明此次 重 污染 天 气 主要是 由细颗 粒物 污染 引起 的 。 ２．２ 污 染成 因分析 ２．２．１ 气 象 因素 分析
中图分 类号 ：Ｘ５１
文 献标 识码 ：Ａ
随着 太原 城 市 规模 的扩 张 和机 动 车保 有 量 的 不 断
图 ｌ为 ２０１７年 １２月 １０＿．１７日太 原 市 ６项 污 染
升高 ，空气污染事件 时有发生㈨，加之受大陆性暖温带 物 日变化情况 。从 图 １可 以看出，在非污染期空气质量
季 风气 候 的影 响 ，太 原 在冬 季易 出现 重 污染 天气 。２０１７ 较 好 ，６项 污染 物 浓 度 变化 平 缓 ，１４— １５日出 现 明显 的
年 １２月 ，在京津冀及周边地 区出现 了一次大气污染过 污染过程 ，ＰＭ 日均质量浓度值最高值为 ２２８￣ｇ，／ｉｎ３，
程 ，主要 集 中在 太 原 、石 家 庄 、邢 台 、邯 郸 和 济 南 等 城 达 到 ５级 重度 污染 水平 。
后边界层高度继续维持在 ４００ ｍ左右 ，边界层较低 ，水
平风力较弱 ，总体扩散能力较差 ，加上持续高湿度（８０％
咖
以上 ），为颗粒物吸湿增长提供前驱条件 ，另外受偏南
风影响 ，太原东南部外来高污染行业 的传输也对本次
污染 的加重有一定 的贡献 ，从偏 高的 ＳＯ 浓度 可以说
１３ 日 口 Ｉ １４ 日 Ｉ １５ 日 ｌ １６ 日 时 间
市 ，其 中 ，太 原 连续 ２天 （１４＿ １５日）空气 质 量达 到 重度 污染 ，ＰＭ。。小时质量浓度最 高达 ４０６ ｌａ，ｇ／ｍ ，ＰＭ 小 时
．＿．Ｓｏ２ ＿．●－ ＮＯ２ ＿一■＿ ＰＭ ｊｏ
质 量浓 度达 ３４９ Ｉ，ｚｇ／ｍ ，减 轻 重 污染 天气 对人 们生 活 的 一
１２月 １３日夜间开始有弱降雪 ，受 降雪的影响空气 湿度 逐 步 增大 ，风力 变 小 ，风 速约 １ ｍ／ｓ，且 主要 为 东 南 风。１４日凌晨降雪后 ，存在明显的升温 、增湿与降压过 程 ，导致地面辐射增强 ，湿度增大 ，提供 了有利污染物 水平聚集 的条件 ；逆温层 的存在和下层气流阻挡 的压 缩作用 ，强化 了污染物垂直压缩 ，阻碍了污染物垂直方 向的扩散 ，同时高湿度影 响，为颗粒物吸湿增长和二次 反应提供了条件 ，加剧了颗粒物爆发 ｆ生的增长 。从 ＰＭ 和 ＰＭ。。质 量浓 度 的急 剧增 长也 验证 了这 一点 ，尤 其 细 颗 粒物 增长 比较 明显 。１５ Ｅｔ，上午 湿度 大有 逆 温 ，再加 上持续 的静稳天气 ，污染物扩散条件较差 ，午后转北 风 ，污染 物扩 散 逐步好 转 。