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【热点】关于大港油田近期异味和油区“少雨”两问题的先期解释

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近期看到很多吧友关注到这两个情况,特此先期解释下原因。因本人近期很忙,需大量配图的详细解释日后再行补充。
1.油区异味的解释和解决之道
9月以来开始复活的油区异味的引发原因有二,一方面源自季节转换时期大气扩散条件的转差,另一方面源自固有无组织排放源。
具体解释:第一点——现在正处在夏秋转换时期,太阳辐射减弱,地面温度逐渐下降,而大气温度下降速度比地面温度下降慢,同时近期没有明显冷空气活动,油区周边基本一直在吹很弱的西南风。一到夜晚,暖空气在相对凉的地面上方非常缓慢地滑行,上暖下凉形成逆温,气团像锅盖一样罩在整个地区上,没有对流,扩散很差。

如上图所示,深黄色为污染区域。排放源的尾气经弱风输送到油区后,在上方“逆温锅盖”的笼罩下,污染油区中低层大气(底图源:《城市气候》,Timothy R.OKE(加)、Gerald Mils(爱)等著)。
这种情况下,上风向哪怕有一丁点排放,都能随着很弱的风飘到下游很远的距离。(如果风力强一些,风本身和大风引发的湍流就能稀释扩散污染物,但现在没有这样的条件)。
第二点——固有无组织排放源。笔者在油区闻到过几种异味,包括混合腥臭的咸味、略带甜味的化工味(很淡,仔细闻才能发现)、石化异味、煤焦油气味(港西出现的频率更高一些),其中,咸腥味源自油区外围盐碱地和沙井子水库咸化水体,臭味源自油区治理较差的河道,骤雨后明显,之前我已发帖解释过(https://tieba.baidu.com/p/8466878713?pn=1);甜化工味可能源于联盟工业园和它南面的小厂(尚不确定),极弱的甜化工味有一定可能源自油区东南25km的南排河周边石化装置群,出现频率低,需仔细闻方能闻到(这个需要调查);石化异味较大可能源自炼油厂、沙太地区的小化工厂(后者虽然在环保高压下有所收敛,但无组织排放仍存在,笔者开车经过港中路青静黄桥周边时常能闻到从较淡到中等程度的化工异味);煤焦油混合沥青异味(有时味道很浓,港西地区出现频率相对更高)较大可能源自捷地减河沿线一家到几家私营厂,同时,港西新城西南22km处的吕桥工业园部分焦化企业也存在无组织排放贡献的可能。

结合上述两原因分析,来自南-西南方向的1至数个无组织排放源(如上图所示,极端静稳天气条件下可能排放源的最大影响区域,其中红色为污染物羽流中轴覆盖区域,橘红色为可能影响范围)通过15-35m高烟囱实现低空排放,由于排放物密度较大气密度略高,无法像天然气等低密度气体那样上升扩散,在弱风+逆温层的条件下,污染物和空气逐渐混合形成污染气团,以2-5km/h的速度向东北方向缓慢移动。由于逆温层的存在,污染气团难以向上扩散,经过数公里-十几公里的移动后,迎面撞上油区中高层建筑,风速减弱,污染气团在建筑区域堆积,形成明显异味。
夜间因近地面降温,大气层结稳定,更容易形成逆温,而白天地面被太阳加热后逆温层随之破坏,所以异味经常出现在夜间这一现象并不能代表企业只在夜间偷排,实际情况可能是污染源也在白天排放,只是由于大气对流稀释扩散的作用,污染物浓度很低以至于人难以闻到。
关于建筑群,笔者解释下:密集的建筑群对污染物既有阻滞作用,又有加速污染物扩散的作用。因为风经过建筑群后,会形成湍流使得低层空气和高层空气混合,因高空风常较大,容易带走污染物,继而降低污染物浓度。港西地区煤焦油异味浓度通常明显高于老城区,一个原因是距离可能的排放源更近,另一个原因是港西新城建筑群覆盖面积远小于东部老城区(3km²和12km²),湍流扩散规模较东部小(港西楼高,按单位面积算,湍流扩散能力是很强的,但因总面积小,所以总体扩散能力有限),另外,无组织排放源烟囱高度也和异味浓重程度有关,因为风很弱,即使随风运动十几公里,污染气团高浓度区仍在十几米到数十米高度区间内,这种情况下,中高层建筑的中间层闻到的异味常是最浓的,本人对此有所感受。
关于异味传输距离的问题,可能有人疑问,污染源远在十几公里甚至二十几公里之外,为何还能闻到异味?这其实正是第一大段提到的极差扩散条件下污染物难以稀释扩散的结果。弱风+逆温层,别说十几公里,有时候30公里外都能闻到异味。我之前在官港就曾闻到源自其西南方25km处的大港城区西南方向炼化装置群的异味,在南港东港池也曾闻到过其西侧15km处源自炼油厂的异味。好在上述大型企业经过装置改造,现在异味的出现频率和强度已经远小于数年前了。
关于油区空气质量,笔者多说几句。最近贴吧关于空气污染的话题很热,大家情绪悲观,这一点很正常。但客观讲,如果按年均水平算,油区空气质量并不像很多人认为的那样差(甚至比周边包括天津多个行政区在内的很多地方还要好)。笔者前段时间去了省城石家庄,亲身体验是——当地空气质量并不比大港油田好(直观感受还比油区更差),当地人对环境污染也是抱怨不断。油区近海,扩散条件其实是比内陆要好不少的,只是每年不固定的时间段,这种源自上风地区的的异味污染非常恶心人,极大影响了人们对油区空气质量的感受。
解决之道:大家多向上反映,最好实名反映,同时反映尽可能详细(风向、风力、闻到异味的地点和楼高,异味出现和持续时间、异味类型)。我从去年开始,只要闻到异味,一定打电话,半夜闻到也打(监督部门24小时值班,不用担心非工作时间的问题)。之前和环保部门工作人员沟通,对方说油区异味问题并不难解决(很多情况都是企业加装一套尾气燃烧设备就能完全解决的,但不少个体企业一没经济实力,二考虑成本不愿安装,三还有个别偷产偷排)。其实,黄骅一带对地炼的管控从今年春天开始是明显变严了的(6月路过南大港,听当地人说今年4月之后环保部门一直在巡查,沿河一线企业全都关停整顿),只要津冀两地持续合作管控,未来肯定可以实现清洁排放(老百姓要吃饭,两三年内全部停产暂不现实),等到黄骅也实现了化工企业全部入园(将来肯定能实现,只是需要时间),油区异味就能彻底消失。到那时,油区被南北两大片湿地水库环抱的环境优势就会充分体现出来。
2.油区“少雨”的解释
实际情况是,油区不但不少雨,相反还是天津平原区雨水最多的地方之一。
油区在天津东南部,接壤黄骅,处在渤海湾穹顶,潮湿的东风气流容易直接影响油区,诱发和增强油区暖季的降雨。尤其在回流冷空气影响下,东北风从渤海经过的路程最长,吸纳水汽并登陆后,油区的雨量往往是天津最大的。
之所以油区给人“少雨”的印象,主要原因在于油区较明显的降雨多出现在夜间尤其是后半夜,这时绝大多数人已进入深睡眠,难以直观感受。
油区夜雨多的原因,一方面和油区所处的华北平原周围大地形有关,另一方面和油区所在的小地貌有关。下面展开解释。

如上图所示。大地形上,华北平原在山西高原以东,由于这一纬度处于中纬中高空西风带,千米高空之上以西风气流为主。在白天,高耸千米的山西高原在太阳辐射下被充分加热并将热量传递给上方大气,由于高层大气常随着西风向东运动,变暖的高空气团移到华北平原上空时,还带着数小时前被山西高原暖化后的热量,在这种情况下,华北平原数千米高度内的大气温度随高度降低的程度不太明显,而云的形成是需要气团抬升降温的,云上方的暖空气显然会阻碍云的发展;而到了夜晚,山西高原下垫面气温迅速下降,其上方气团失去热源后温度随之下降,较冷的气团东移到华北平原上空后,增大了气温垂直直减率,上冷下暖的形势下,云得以加速发展,有利于降雨。
那为什么同在华北平原,油区比周边更容易下夜雨呢?直观感受确实是这样的,白天的时候,油田的雨常不如天津、塘沽、黄骅等地区大。原因就在于油区所在的凹型海湾和湿地环抱的地貌。

如上图所示,油区所在的渤海湾穹顶是向陆地凸出的凹型,这种地貌会让白天的海风出现辐散(简要解释下海陆风原理——白天陆地由于日晒比海洋暖,陆地上空气团上升吸引海洋上空的冷气团流入形成凉爽的海风;入夜后陆地温度快速下降,陆地上方气团密度增大流向海洋,形成陆风)。辐散的流场是向四下散开的,不利于气团抬升,因此会抑制降雨。对比塘沽和市区,前者结合东疆港区形如凸出的半岛,白天的海风进入后容易形成辐合诱发云雨,后者由于城市规模大、高楼多,白天的热岛效应和高层建筑群对风的削弱引发的辐合也会促进云雨的形成,所以塘沽和市区,即使在华北大地形导致的夜雨优势影响下,日雨仍然较多。
入夜后,陆地气温下降,陆风在油区凹海岸地形下形成弱的辐合,对成云致雨有利,同时,油区周边广布的水库湿地也会增加夜间降雨的频次和强度。
由于水的比热和向下传输热量的能力远高于陆地,大面积水域上方的温度日变化明显小于陆地。在白天,开阔水体因温度上升慢,会阻碍云雨的形成(我之前曾在北大港水库蓄水期观察过天气,白天周边多云的时候,水库上方经常是大片晴空区),而到了夜间,水体降温慢,水体上方气团受水的加热影响,降温也慢,而高层大气尤其是云顶大气,因向上辐射冷却作用而迅速降温,这时,整层大气形成低层暖、高层冷的态势,很容易诱发云中对流,促进降雨。
大家可以回忆下,在大港油田,是不是经常出现这种情景:白天哪怕云层厚重,可憋了一整天,也只是掉下几个雨点,最多湿层地皮,可一旦入夜,雨水就开始簌簌落下持续整晚,期间电闪雷鸣此起彼伏。
愿和大家共同守护家乡环境,欢迎留言畅谈。


IP属地:天津1楼2023-09-11 00:04回复
    人才,技术贴


    IP属地:天津来自iPhone客户端2楼2023-09-11 00:27
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      有毒吗


      IP属地:河北来自Android客户端3楼2023-09-11 02:33
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        必须顶


        IP属地:天津来自iPhone客户端4楼2023-09-11 03:08
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          技术含量太高了,不明觉厉


          IP属地:天津来自Android客户端5楼2023-09-11 04:04
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            学术性


            IP属地:天津来自Android客户端6楼2023-09-11 05:40
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              学术性很高


              IP属地:天津7楼2023-09-11 06:50
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                港西新城一到夏天特别是晚上11点以后恶臭不断,从2014年入住就一直困扰业主。年轻人舍得关窗户开空调。老年人就是一个忍。举报N次各种推卸之词,就是不作为!实在让老百姓苦不堪言!


                IP属地:天津来自iPhone客户端8楼2023-09-11 07:06
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                  非常专业解释的很明白。那么问题来了,环保部门不会没有专业人才分析污染源吧


                  IP属地:天津来自Android客户端9楼2023-09-11 07:16
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                    一看就是知乎老哥啊


                    IP属地:天津来自iPhone客户端10楼2023-09-11 07:30
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                      太专业了,不明觉厉!楼主辛苦了!但愿不久的将来能彻底解决这个困扰全油区人民的问题


                      IP属地:天津来自Android客户端11楼2023-09-11 07:35
                      收起回复


                        IP属地:天津来自iPhone客户端12楼2023-09-11 08:01
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                          你字多,信你


                          IP属地:天津来自Android客户端13楼2023-09-11 08:05
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                            虽然没看懂,但是感谢您的认真。


                            IP属地:天津14楼2023-09-11 08:23
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                              牛逼,此文章建议向环保科研部门提交


                              IP属地:天津来自Android客户端15楼2023-09-11 08:41
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