楊煥明
(新疆維吾爾自治區環境監測總站新疆烏魯木齊830011)
關于沙塵天氣環境質量影響的探討
楊煥明
(新疆維吾爾自治區環境監測總站新疆烏魯木齊830011)
隨著人們對環境保護的越來越重視,環境空氣質量逐漸占據了國家環境保護中的核心地位。沙塵天氣是不可小覷的一種生態環境問題和大氣問題,備受人們的普遍關注,為此深入、廣泛的研究沙塵天氣,尤其是研究其對環境質量的影響,在人們越加關注生存質量的當前至關重要。故而,本文將進一步研究沙塵天氣對環境空氣質量的影響。
沙塵天氣;環境質量;影響
隨著環境問題日漸突顯,國內外越來越關注沙塵天氣環境質量影響的研究。我國非常重視沙塵天氣問題,其監測手段也在不斷提高,為制定防治沙塵天氣對環境質量所致危害的措施及減緩治理做出了卓越貢獻,而這就需要深入研究沙塵天氣對環境質量的影響。
所謂沙塵天氣即災害性天氣現象之一,其破壞力巨大,備受世界各國的廣泛關注。沙塵天氣作為自然地理環境與大氣運動兩者綜合的產物,一般多發于農牧交錯帶、荒漠化及干旱或半干旱地區。而受到大氣系統及大尺度環流場的影響,沙塵容易隨天氣系統發生移動,除了將直接影響沙塵源區大氣環境質量,急劇增加大氣中顆粒物的濃度,還將不同程度污染沿途經過地區的大氣環境質量。當前,可查閱的沙塵天氣環境質量影響研究文獻相對較多,且據研究表明發生沙塵天氣時,室內外空氣中PM10與PM2.5的濃度均呈數倍增加,其中以室內增加趨勢最突出。也正是由于顆粒物濃度的不斷增加,部分城市將出現能見度明顯下降的情況,嚴重時還會影響人體健康特別是患有咳嗽哮喘類的患者。
2.1對API的影響
沙塵天氣增加了我國廣大地區大氣中沙塵粒子含量,尤其是沙塵源區,導致空氣質量日漸惡化,特別是在春季發生沙塵天氣時,API顯著性高于非沙塵天氣。而在我國蘭州、銀川等地區均與沙塵源地相鄰,一旦發生沙塵天氣各城市大氣環境質量勢必會受到影響。
據資料顯示我國首批42個發布空氣質量日報的城市中,空氣污染物為PM10的比例均高達75%左右,其空氣質量主要為V和Ⅳ2兩個級別,即API>250時,空氣中以PM10為首要污染物。由此也可看出,城市空氣污染的罪魁禍首就是PM10,可以說城市重度空氣污染就是因PM10所致。而且當API最大值高達500時,PM10濃度達到了0.600μg/m3,遠遠超出國家二級環境空氣質量標準值。且據資料顯示API高達500的出現頻率以4月份居多,這也符合沙塵天氣主要發生在4月份的特征。故而,春季發生沙塵天氣在一定程上也會影響到全年的平均API。
2.2對PM10的影響
據近年來空氣自動站提供的監測數據分析,污染源、風以及周邊環境、天氣形勢等與可吸入顆粒物濃度變化息息相關。分析結果顯示,當城市發生沙塵天氣時,PM10污染較為嚴重,空氣污染指數相對更大,但當結束沙塵天氣后,空氣質量和污染指數則有所改善,這說明可吸入顆粒物濃度超標最主要的原因即沙塵天氣,通過觀察其曲線變化情況即可知道:無論是發生沙塵天氣當日或前后幾日,PM10濃度均會出現不同程度的增多,但在發生沙塵天氣當日濃度最高。而在各種沙塵天氣過程中,PM10與TSP的濃度相差非常顯著。
另外,據監測數據顯示,近幾年我國空氣中可吸入顆粒物的濃度具有較強的季節變化,其中最嚴重的為春季,冬季位列第二,夏秋兩季相對穩定;且全年共計出現突破點4個,皆在強沙塵暴或沙塵暴期間,并指出可吸入顆粒物突變發生的主要影響因素即沙塵天氣。沙塵污染強度直接由強風持續時間及風速大小所決定,吸入顆粒物濃度變化與濕度和風度分別呈負相關與正相關。
2.3沙塵天氣對環境質量的貢獻率
沙塵天氣是一種大范圍的大氣污染現象,能夠跨越省區。在我國,新疆塔克拉瑪干沙漠、青海柴達木盆地、準格爾盆地南沿等地區是沙塵暴的主要集中源地。對于影響區和沙塵源區城市的環境質量,沙塵天氣所致影響各不相同。比如,以呼和浩特和濟南、北京三個城市分別代表沙塵源區與影響區的城市,進行沙塵天氣污染影響的定量討論。
越是遠離沙塵源區,沙塵天氣環境質量影響則越小。在3~5月即春季,沙塵天氣高發季節,其對呼和浩特環境質量影響的平均貢獻率值和年均值分別為16.58%、6.84%;對北京的貢獻率分別為10.03%和5.96%;而對濟南僅分別為5.74%和1.66%??梢娚硥m天氣對影響區城市環境質量的貢獻率明顯低于沙塵源區城市。另外,盡管是極少發生沙塵天氣季節如秋末11月左右,仍不可輕視其對沙塵源區和影響區城市的貢獻。
近幾年我國北方地區嚴重受到沙塵天氣的迫害,而每年我國城市空氣環境質量受沙塵天氣過程影響的時間也較長,特別是我國東中部地區城市在春季受到的影響非常嚴重。由于大范圍沙塵天氣過程覆蓋范圍寬廣,加上沙塵天氣提供的細顆粒物影響,易使部分城市形成得空氣質量下降、霧霾等現象。尤其是具有內陸干旱氣候特征的東亞大陸,一旦受冷空氣、沙源地等客觀因素協同作用,在條件合適的情況下發生沙塵天氣是不可控的過程現象。
[1]唐紅軍,張凱.北方沙塵天氣過程對遂寧市環境空氣質量的影響[J].環境與健康雜志,2015,32(8):731-734.
[2]陳躍浩,高慶先,高文康,等.沙塵天氣對大氣環境質量影響的量化研究[J].環境科學研究,2013,26(4):364-369.
楊煥明(1980—),男,回族,新疆托克遜縣人,從事環境空氣、沙塵天氣、噪聲等方面研究。