奥运期间北京地区大气环境质量保障成因诊断分析

摘要

奥运期间北京市优良的大气环境质量受到国内外高度赞扬。由于奥运期间北京市降水量比2006年和2007年8月多，有专家质疑赛期优质的空气质量主要是气象因素造成。本文利用多年气象资料和污染物资料，通过诊断对比分析，认为华北六省市协同减排，是保障奥运赛期空气质量的主要原因。 本文将国家环保部公布的2000-2008年空气污染指数API换算为ρ(PM10)日均值，统计分析了北京多年来ρ(PM10)的特点，以及北京周边天津、石家庄、太原、大同、秦皇岛等城市2006-2008年ρ(PM10)特点。华北六市ρ(PM10)演变具有区域同步性的特征，虽然ρ(PM10)值各不相同，但六城市ρ(PM10)变化趋势十分相似。统计分析了2006-2008年华北六城市的风和降水特征。华北六省市2006年至2008年每年年6-10月夏秋季节风速月均值基本都在2.5m/s上下，没有十分明显的年际差别；夏秋季降水主要集中在6-9月。虽然北京地区2008年8月降水量比前两年同期降水量多，但比1978-2007年30年同期平均值低8.9％。与多年历史数据相比，2008年奥运期间的降水反而减少了。研究发现大多数情况下降水时ρ(PM10)日均值下降，降水可以引起ρ(PM10)日均值曲线的波动。但降水的清除作用并不是绝对的。根据降水特征，将北京地区夏秋季降水分为锋区雨和副高雨两类，前者在区域偏北风与降水共同清洁作用下ρ(PM10)势必降低，后者由于受偏南风控制可能因区域性污染物输送汇聚而造成污染物浓度上升。 总结了2008年7月20日至9月20日北京及周边各省市停产限制排放、机动车限行、控制施工扬尘等措施。华北六省市部分工厂减产近30％，北京市机动车减少至少30％，停止施工工地部分大约减少16.4％PM10排放；重点污染企业停产和限产，冶金、建材等行业通过减产、停产、强化污染治理等手段，污染物排放减少量最高可达30％，以保障赛期空气质量。分析2007年北京市区机动车限行实验效果，认为机动车限行能降低大气中污染物粒子浓度，但是要达到2008年奥运期间的低浓度，仅靠北京市区内的汽车限行是不够的。 对比2006年、2007年与2008年奥运期间相似的大尺度天气型背景场影响下ρ(PM10)值特点，发现北京地区奥运期间与往年同时段相似大尺度天气型背景下，ρ(PM10)日均值明显低于2006年和2007年。结合WRF模式模拟的中小尺度气象场结果对比分析，发现北京地区残奥期间与往年同时段相似大尺度天气型背景、相似中尺度气象场条件下2006年9月12日至9月17日，与2008年9月ρ(PM10)上升阶段，天气型配置都是以副高均压为主，但后者ρ(PM10)日均值几乎是前者的一半，ρ(PM10)最大日增量也为前者的一半。2008年8、9月风速与2006年和2007年年同期风速相比，易造成污染物累积。2008年8月份降水量132.1mm，比2005年8月仅多出8.7mm，但奥运期间北京2008年8月ρ(PM10)月均值为69.9μg/m3，比2005年8月的125.9μg/m3低44.5％。降水并不能决定决定ρ(PM10)月均值的大小。大气污染物的浓度主要受污染物排放量、地形因素、天气形势、以及风和降水等因素影响。天气形势及其伴生的风和降水等气象因子能够引起ρ(PM10)日均值曲线的上下波动，但ρ(PM10)月均值的大小是由污染物的排放量决定。华北六省市同步实施的区域减排限产污染控制措施才是保障赛期空气质量主要原因，实施污染排放总量控制是改善区域大气环境质量的根本。

目录

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声明

第1章 绪论

1.1课题背景

1.2国内外研究概况

1.2.1 北京地区大气污染研究现状

1.2.2气象因子对大气污染的影响研究

1.2.3天气型对大气污染的影响研究

1.2.4气象模式发展及应用

1.3本文主要研究内容

第2章 北京及周边省市大气污染及气象特征

2.1大气污染特征

2.1.1数据来源

2.1.2北京历年及夏秋季大气污染特征

2.1.3华北六省市夏秋季大气污染特征

2.2天气型与大气环境过程特征

2.2.1 天气型与环境过程的关系

2.2.2北京夏秋季天气型与大气环境过程特征

2.3风速特征

2.4降水特征

2.5降水对大气环境质量影响研究

2.5.1湿清除研究现状

2.5.2北京地区夏季降水类型

2.6 小结

第3章 华北六省市区域减排措施

3.1北京市多年来实施的大气污染控制措施

3.2奥运及残奥期间大气污染控制措施

3.2.1 北京市减排措施

3.2.2周边省市减排措施

3.3 2007年限行实验效果分析

3.4小结

第4章奥运期间北京大气环境质量保障诊断分析

4.1 奥运及残奥会期间天气型

4.1.1 奥运期间及历年8月相似天气型下ρ(PM10)对比

4.1.2残奥及历年年9月相似天气型下ρ(PM10)对比

4.2北京奥运期间风速对大气环境质量的影响

4.3奥运期间降水对大气环境质量的影响

4.3.1 北京市夏秋季降水与ρ(PM10)相关性分析

4.3.2奥运期间北京降水及大气环境过程分析

4.3.3奥运及残奥期间与历年8月降水及大气环境质量对比

4.4本章小结

结论与展望

参考文献

攻读硕士学位间发表的学术论文

致谢