Page 241 - 《环境工程技术学报》2022年第5期

第 5 期 崔宏等：汾渭平原典型污染城 市 PM 2. 5 来源分布及传输分析 · 1597 ·

表 2 不同季节各气流轨迹聚类统计特征
Table 2 Statistical characteristics of airflow trajectories clustering in different seasons
途经区域
季节 轨迹 方位 占比/% PM 浓度均值/（µg/m ）
3
2.5
地区 临汾市内
1 东北 河北（保定、石家庄），山西（晋中、长治、临汾） 安泽县、浮山县 11.46 41.01
内蒙古（鄂尔多斯），陕西（榆林），山西（吕梁、
2 西北 隰县、蒲县、尧都区 20.34 41.31
临汾）
春季 3 偏西 陕西（延安）、山西（临汾） 乡宁县、尧都区 33.88 50.88
蒙古国；我国内蒙古（阿拉善左盟、鄂尔多
4 西北 隰县、蒲县、尧都区 18.80 31.74
斯），陕西（榆林），山西（吕梁、临汾）
5 东南 河南（郑州、焦作、济源），山西（晋城、临汾） 翼城县、襄汾县、尧都区 15.53 45.20
河南（许昌、郑州、焦作、济源），山西（晋城、
1 东南 翼城县、浮山县、尧都区 23.01 29.31
临汾）
2 西北 陕西（榆林、延安），山西（临汾） 隰县、蒲县、尧都区 8.56 31.97
夏季 3 偏西 山西（运城、临汾） 曲沃县、襄汾县、尧都区 41.35 34.18
内蒙古（包头、鄂尔多斯），山西（忻州、吕梁、
4 偏北 汾西县、洪洞县、尧都区 16.85 25.71
临汾）
5 偏东 河北（邯郸），河南（安阳），山西（晋城、临汾） 浮山县、尧都区 10.24 33.34
1 西北 山西（临汾） 隰县、蒲县、洪洞县、尧都区 27.24 56.89
内蒙古（阿拉善盟、鄂尔多斯），宁夏（石嘴
2 西北 永和县、隰县、蒲县、尧都区 19.73 50.57
山），陕西（榆林），山西（临汾）
新疆（哈密），甘肃（酒泉），宁夏（石嘴山），内蒙
秋季
3 西北 古（阿拉善盟、鄂尔多斯），陕西（榆林），山西 永和县、隰县、蒲县、尧都区 4.95 35.04
（临汾）
4 东南 河南（洛阳、济源），山西（运城、临汾） 翼城县、曲沃县、襄汾县、尧都区 20.42 42.91
5 偏东 河北（邯郸），河南（安阳），山西（晋城、临汾） 浮山县、尧都区 27.66 40.62
1 偏南 山西（运城、临汾） 襄汾县、尧都区 41.99 113.19
内蒙古（鄂尔多斯），陕西（榆林），山西（吕梁、
2 西北 隰县、蒲县、尧都区 17.99 84.79
临汾）
冬季 宁夏（石嘴山），内蒙古（阿拉善盟、鄂尔多
3 西北 永和县、隰县、蒲县、尧都区 12.57 86.18
斯），陕西（榆林），山西（临汾）
4 东南 河南（濮阳、新乡、焦作），山西（晋城、临汾） 汾西县、洪洞县 14.36 129.59
5 西北 陕西（榆林），山西（吕梁、临汾） 翼城县、浮山县、尧都区 13.08 116.29
部、陕西北部的气流轨迹在冬季气流轨迹总数中占 轻度、中度和重度污染网格，来表示潜在源网格属
比最大（轨迹 2、3、5），共占 43.64%。其中，轨迹 性 [22] 。由 图 6 可知，临汾 市 PM 5 潜在源区具有明显
2.
2 和轨 迹 3 的气流途经内蒙古鄂尔多斯、陕西榆林 的季节变化特征。春夏 季 PM 5 源区以本地源区为
2.
到达山西临汾，由于冬季多静稳高湿状态，发源于内 主，秋冬季以本地污染和东南气流传输影响为主。
蒙古西伯利亚的冷高压在南移的过程中对临汾大气 秋季，WPSC 高值区主要分布在洪洞县西部、乡宁
F
污染具有明显的清除效果，冷空气过境时风速增大， 县东北部、襄汾县北部、吉县西南部、浮山县北部
水平扩散条件转好，因此 这 2 个气流所携带 的 PM 以及尧都区为主的本地污染源区和运城市、晋城
2.5
浓度较低，分别 为 84.7 和 86.18 µg/m³；而轨 迹 5 的 市、焦作市交界地带为主的东南气流传输；冬季，
9
气流途经陕西榆林、山西吕梁到达临汾，由于其传输 WPSC 高值区域明显增多，且向西北和东南方向延
F
距离短，水平扩散条件差，故携带 的 PM 5 浓度较高 伸，西北方向主要分布在吕梁市、延安市、临汾市的
2.
（116.29 µg/m³）；偏南方向的轨 迹 1 的气流途经山西 交界区域及周边地区，东南方向主要分布在运城市
运城到达临汾，占比 为 41.99%，该气流传输距离短， 的东部、晋城市的西南。通过四季潜在源区分析表
传输速度慢，不利于污染物扩散，所携带 的 PM 5 浓 明，洪洞县、尧都区、襄汾县、曲沃县重污染概率
2.
度较高；东南方向轨 迹 4 的气流途经河南的濮阳、新 较大。
乡和焦作，山西晋城到达临汾，其 对 PM 浓度影响 借 助 CW 对临汾 市 PM 2. 5 进行潜在源贡献分
T
2.5
最大，携带 的 PM 5 浓度 为 129.59 µg/m³。 析，以确定各潜在源区的污染程度，且通过式（4）对
2.
2.4 潜在源贡献分析与浓度权重轨迹分析 潜在源网格进行加权计算得到 WCWT，结果如
采 用 PM >75 µg/m³作为污染判断限值，利用 图 7 所示。根据 图 7 可知，临汾市夏 季 WCW 最
T
2.5
PSC 权重系 数 W 对轨迹进行加权分析，得到潜在 低，春秋次之，冬季是污染最严重的季节。潜在源分
j
F
i
源贡献因子（WPSCF），结果如 图 6 所示。WPSC 越 析表明临汾市污染由本地污染叠加偏南气流污染传
F
大对应的颜色越深，表示经过该网格气流轨迹占比 输共同影响。偏南气流分为东南气流、西南气流，东
越高， 将 WPSC 按 0～0.3、0.3～0.7、0.7～1. 分为 南气流途经邯郸、安阳、焦作、晋城到达临汾，东南
0
F