江門市臭氧污染特征及變化趨勢分析

黃祖力

（江門市環境監測中心站，廣東江門 529000）

江門市臭氧污染特征及變化趨勢分析

黃祖力

（江門市環境監測中心站，廣東江門 529000）

通過對江門市臭氧監測數據分析，了解臭氧的變化特征和臭氧已成為影響空氣質量達標率的最主要因子，對能合理、科學地制定相關防治臭氧污染措施有重要意義。

臭氧；首要污染物；變化趨勢

近年來，隨著我國經濟的快速發展，各類大氣污染問題頻發，臭氧污染也逐漸進入民眾的眼球。臭氧是由氧氣、氮氧化物（NOx）及揮發性有機化合物（VOCs）在陽光作用下發生光化學反應形成，是光化學煙霧的主要成分。臭氧能刺激眼睛、鼻和咽喉，在高水平時會增加人體感染呼吸系統疾病的機會，亦可令呼吸系統疾病（如哮喘病等）患者的病情惡化。

2013—2016年江門市4個常規監測點的資料統計結果表明，臭氧作為首要污染物的比例逐年上升，已成為影響空氣質量達標率的最主要因子。因此探討臭氧的變化特征對防治臭氧污染有重要意義。

1 臭氧監測情況

1.1 監測點位

江門市區在蓬江、新會兩區布設4個空氣自動監測子站，4個點位位于本市區呈東北向西南分布。監測點位分別為北街、東湖、西區和圭峰西。

1.2 數據來源

本文空氣質量數據和氣象參數數據均采用4個監測站點的監測數據。

2 監測結果分析

2.1 首要污染物變化趨勢

從圖 1 可以看出，隨著對 PM2.5 的綜合防治，PM2.5 作為首要污染物的比例逐漸下降，臭氧的比例逐漸上升，臭氧作為首要污染物比例從 2013 年 24.6% 上升至 2016 年 42.2%。臭氧污染已取代 PM2.5成為當前影響空氣質量達標率的主要因子。

圖1 2013—2016年江門市區空氣質量首要污染物變化圖

2.2 臭氧各月平均濃度變化和超標率變化趨勢

從圖2可以看出，臭氧濃度1—4月相對平穩，5—10月持續上升，11—12月逐漸下降。其中臭氧各月變化趨勢中濃度和超標率較高月份多發生在8—10月，而10月濃度和超標率為全年最高，月超標率達25%。因此應該加強8-10月臭氧濃度削峰和減排工作，對空氣質量達標率改善效果較大。

圖2 臭氧各月平均濃度變化和超標率變化趨勢圖

2.3 空氣中臭氧與NO2濃度日變化趨勢

從圖3所示，在日變化趨勢中，臭氧0—7時濃度變化平穩，8時后濃度逐漸上升，15時達到全日峰值后逐漸下降。臭氧濃度隨 NO2濃度的增大而減小，臭氧與 NO2存在顯著的負相關性。臭氧是由氮氧化物（NOx）及揮發性有機化合物（VOCs）在陽光作用下發生光化學反應形成，隨著氣溫升高，NO2與VOCs發生的光化學反應強度加大，生成的臭氧濃度上升，使NO2濃度下降。

圖3 臭氧與NO2濃度日變化趨勢

2.4 臭氧重污染過程變化分析

從圖4所示，每逢臭氧重污染過程時，NO2濃度都會提前增加和積累，并隨著氣溫升高，NOX與 VOCS發生光化學反應生成臭氧，臭氧濃度會迅速升高，NO2濃度因光解會迅速下降。當臭氧濃度達到峰值開始下降時，NO2又會慢慢抬升，在晚間再次積累。在這次重污染過程中，第一天和第二天臭氧峰值濃度一樣，但第一天臭氧達到峰值后濃度會迅速下降，而第二天臭氧達到峰值后濃度會緩慢下降開始拖尾現象，加重了日臭氧最大8h濃度值。拖尾現象出現一方面是因為第一天產生的臭氧在晚間還沒有完全消化，與第二天生成的臭氧疊加積累 ；另一方面第一天反應和消耗的 NO2較多，第二天出現峰值后 NO2的濃度下降，減緩了對臭氧濃度下降的消耗速率。因此，臭氧與NOX應該存在非線性的負相關性，防治臭氧污染不能只一直降低 NOX的排放總量，應該合理分配臭氧與NOX的排放量比例關系。

圖4 臭氧重污染過程變化圖

2.5 臺風對臭氧的影響

2016年影響江門天氣的臺風有5個，受臺風外圍影響，出現臭氧超標的天數為14d，全年臭氧超標天數為40d，受臺風影響臭氧超標天數占全年超標天數的35%。當臺風距離江門地區 1 000-3 000km 期間，由于受熱帶風暴外圍下沉氣流的影響，區域形成靜穩晴熱天氣，有利于臭氧生成。一方面江門處于副高壓的控制，與臺風外圍下沉氣流相疊加，極不利于污染物垂直擴散。另一方面，下沉氣流還造成較高層空間（400～1 000m處）的臭氧往下輸送，造成近地面臭氧濃度上升。因此，在不利氣象條件發生前，應該提前做好污染源減排工作，采取應急措施，有助于降低臭氧污染水平。

3 結論

江門市臭氧污染有以下變化特征：①臭氧污染已取代PM2.5成為當前影響空氣質量達標率的主要因子。②臭氧濃度和超標率較高期在8—10月，應該加強秋季臭氧濃度削峰和減排工作。③臭氧與 NO2存在顯著的負相關性。④臭氧重污染過程中容易出現拖尾現象，應該合理分配臭氧與NOX的濃度比例，降低臭氧污染水平。⑤臭氧污染受臺風影響較大，應該提前做好污染源減排工作，采取應急措施。

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[3] 安俊琳 .氣象因素對北京臭氧的影響 [J].生態環境學報，2009，18（3）：944-951.

Analysis on Characteristics and Trend of Ozone Pollution in Jiangmen City

Huang Zu-li

Through the analysis of ozone monitoring data in Jiangmen City，it is important to understand the characteristics of ozone and ozone as the most important factor affecting the air quality compliance rate.It is of great signif i cance to reasonably and scientif i cally develop relevant measures to prevent and control ozone pollution.

ozone ；primary pollutant；trend

X515

：A

：1003–6490（2017）07–0220–02

2017–05–25

黃祖力（1984—），男，廣東江門人，工程師，主要從事環境監測分析工作。