河北省近20年大氣降塵通量的時(shí)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(duì)地表的生物地球化學(xué)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(shí)間落在單位面積上地表沉降顆粒物質(zhì)的質(zhì)量，是定量描述大氣降塵特性的基本參數(shù)。大氣降塵通量可用于大氣粉塵的傳輸與沉降機(jī)制研究。作為環(huán)境質(zhì)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(duì)該區(qū)域大氣粉塵的沉降機(jī)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(shí)間變化特征及其空間分布與變化趨勢(shì)，以探討河北省大氣粉塵的沉降機(jī)制，提高風(fēng)塵搬運(yùn)的數(shù)量化認(rèn)識(shí)，并且為改善河北省大氣環(huán)境質(zhì)量提供參考依據(jù)。
　　 本研究基于河北省11個(gè)城市1986～2006年大氣降塵通量的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)和小波分析相結(jié)合的方法，分析了河北省大氣降塵通量的時(shí)間變化特征。結(jié)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(shì)。中國(guó)北方沙塵天氣總體呈下降趨勢(shì)，近期又有小幅回升。河北省降塵通量均值沒(méi)有隨沙塵天氣出現(xiàn)小幅回升是由于：近20年來(lái)道路鋪裝面積和綠化面積不斷增加，政府對(duì)交通、建筑施工等產(chǎn)生的揚(yáng)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(tái)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(dāng)于中國(guó)北方東部春季均值（42.35t·km-2·month-1）的65.6％，中國(guó)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(gè)城市

5、降塵通量分別出現(xiàn)了5～6年、7年、9年和11年左右周期。尤其是在四個(gè)季節(jié)降塵通量中均有6.5年周期出現(xiàn)，并且邯鄲、邢臺(tái)、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(gè)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(jì)分析模塊，對(duì)河北省11個(gè)城市降塵通量進(jìn)行半方差函數(shù)變異分析和空間插值分析，得出主要結(jié)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(shì)。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(shì)。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(chǎn)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(dǎo)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(guān)性和方向效應(yīng)。其