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风温场特征对太原地区空气污染影响分析

赵丽平  胡良温  周汾涛  赵同应  王小兰  
【摘要】:太原地区地处山间盆地,是山西省内较大的盆地,在山西省中部,整个盆地北高南低,东、西边缘高,中间低,盆地中心非常平坦,汾河贯穿盆地南北。盆地向外有三个大豁口,北边阳曲县向北,连接忻定盆地的大豁口;东边榆次向东,连接寿阳盆地的大豁口;南边介休向南,连接临汾盆地的大豁口。由于这些豁口和周围山峰的存在,特别是北边和东边的豁口,对盆地内流场、温度场、以及污染物的分布、输送、扩散都有相当的影响。盆地中最大的城市为太原市,位于盆地的北端,是盆地中最大的热源和污染源地。风的水平分布及其垂直变化,对污染物的水平输送和垂直扩散,都具有重要的作用。盆地中的温度分布,和盆地中风场有密切的关系。太原市是温度的暖值区,也是污染物的高值区,在偏北风情况下,温度暖脊的地方也是污染物浓度高的区域。冬季盆地中逆温存在,也是不利于污染物扩散的主要原因之一。在太原盆地冬季3000米以下,盆地中每天都有逆温存在,并且层次较多,逆温维持时间长,强度大,是造成盆地污染严重的重要因素之一。太原盆地由于受地形的影响,出现地形逆温的频率很高。由于很多大气污染物在排放出来时都比周围空气热,热空气比重较轻,因此一般情况下,较热的污染气体从冷空气中上升并在上部逐渐扩散。一旦形成逆温,由于空气不易对流上升,导致污染物不易扩散,使近地面冷空气的密度增大,空气中的污染物增多,很难越过上部较轻的热空气。逆温现象可能持续一周甚至更长时间。从太原盆地风温场特征看,由于存在自北向南的流场结构和逆温多发的自然特征,因此,应合理规划城市布局,尽量减少在太原市北部地区建设排放大气污染物的企业,在不得已的情况下,应加大排气筒高度和烟气抬升高度,使其排放的污染物能达到逆温层以上,减轻对市区环境空气质量的影响。加大现有企业的脱硫除尘效率,节能减排,尽量减少北部地区污染物排放。

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