河北省近20年大氣降塵通量的時空變化特征.pdf

1、大氣降塵是粉塵氣溶膠沉降在地表的顆粒物，對地表的生物地球化學循環(huán)以及生態(tài)環(huán)境具有重要影響。大氣降塵通量是指單位時間落在單位面積上地表沉降顆粒物質的質量，是定量描述大氣降塵特性的基本參數。大氣降塵通量可用于大氣粉塵的傳輸與沉降機制研究。作為環(huán)境質量的表征,大氣降塵通量反映了顆粒物的濃度水平，指示了土壤、大氣等近地表環(huán)境污染狀況。河北省是中亞粉塵向北太平洋傳輸路徑的重要沉降區(qū)域，目前對該區(qū)域大氣粉塵的沉降機制尚不清楚。本文旨在了解河北省近2

2、0年大氣降塵通量的時間變化特征及其空間分布與變化趨勢，以探討河北省大氣粉塵的沉降機制，提高風塵搬運的數量化認識，并且為改善河北省大氣環(huán)境質量提供參考依據。
　　 本研究基于河北省11個城市1986～2006年大氣降塵通量的監(jiān)測數據，采用數理統(tǒng)計和小波分析相結合的方法，分析了河北省大氣降塵通量的時間變化特征。結果顯示：(1) 近20年間，河北省平均降塵通量變化幅度在16.09～37.26t·km-2·month-1之間，最高值在1

3、988年，最低值在2005年，總體呈下降趨勢。中國北方沙塵天氣總體呈下降趨勢，近期又有小幅回升。河北省降塵通量均值沒有隨沙塵天氣出現小幅回升是由于：近20年來道路鋪裝面積和綠化面積不斷增加，政府對交通、建筑施工等產生的揚塵控制力度加大，使局地塵源排放減少，降塵通量值降低。除了唐山、衡水、滄州和邢臺四城市以外，其它城市在1996年前后降塵通量有一低峰值。這主要是受到了大范圍的氣候背景條件影響。(2) 在季節(jié)變化中以春季降塵通量最高，其次是

4、冬季、秋季、夏季。其中春季全省平均降塵通量為29.79 t·km-2·month-1，相當于中國北方東部春季均值（42.35t·km-2·month-1）的65.6％，中國北方戈壁沙漠區(qū)春季均值（58.56 t·km-2·month-1）的47.5％，約為北太平洋海域年降塵通量的11.6倍。全省平均降塵通量以4月份最高為31.84 t·km-2·month-1，8月份最低為18.455t·km-2·month-1。(3)河北省有9個城市

5、降塵通量分別出現了5～6年、7年、9年和11年左右周期。尤其是在四個季節(jié)降塵通量中均有6.5年周期出現，并且邯鄲、邢臺、保定、廊坊及秦皇島降塵通量以及全省降塵通量均值在春季存在6.5年周期。只有唐山和石家莊降塵通量各個季節(jié)周期均不明顯，反映了石家莊和唐山的降塵通量受人為源影響較大。
　　 利用ArcGIS軟件中的地統(tǒng)計分析模塊，對河北省11個城市降塵通量進行半方差函數變異分析和空間插值分析，得出主要結論如下：(1)河北省降塵通量

6、的空間分布整體由西北向東南呈階梯狀減少趨勢。降塵通量的高值中心在張家口，中低值區(qū)又分別以邯鄲和唐山為中心形成兩端高中間低的分布趨勢。西北降塵通量的高值區(qū)是由于塵暴降塵的加積作用。邯鄲、唐山為降塵通量的次高值區(qū)，是由于兩市都是以重工業(yè)為主的城市，其主要支柱產業(yè)為鋼鐵、煤炭、建材等，而且邯鄲的煤礦、鐵礦和冶金原料礦、建材原料礦分布較廣，從而人為粉塵排放也較多，導致降塵通量較高。(2)河北省降塵通量空間分布具有明顯的空間自相關性和方向效應。其