環境空氣質量臭氧濃度與氣象條件相關性分析

趙菊芳 付星 趙斌

摘要：環境空氣質量直接影響到人們的生產生活，在對其加以監測的過程中，需要關注到臭氧監測這一項目，這是環境空氣質量標準的新要求之一。本文主要是從臭氧在環境空氣質量方面的影響分析入手，重點介紹了某地臭氧濃度監測情況，并以此為根據研究環境空氣質量臭氧濃度與氣象條件相關性，認為臭氧濃度主要是受到氣溫、光照方面的影響較大，希望能夠為開展環境空氣質量治理工作提供一定的借鑒和參考。

關鍵詞：環境空氣質量;臭氧濃度;氣象條件;相關性分析

中圖分類號：X831 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2019）07-0-01

Abstract： Ambient air quality directly affects peoples production and life. In the process of monitoring it， it is necessary to pay attention to the ozone monitoring project， which is one of the new requirements for ambient air quality standards. This paper mainly starts from the analysis of the impact of ozone on ambient air quality， and focuses on the monitoring of ozone concentration in a certain place. Based on the correlation between the ozone concentration of ambient air quality and meteorological conditions， it is considered that the ozone concentration is mainly affected by temperature. The influence of illumination is great， and it is hoped that it can provide some reference and reference for the implementation of environmental air quality control.

Key words： Ambient air quality; Ozone concentration; Meteorological conditions; Correlation analysis

針對臭氧的溫度、相對濕度、風速、能見度以及氣壓等要素進行細致分析，在連續監測并積累大量數據的基礎上，分析研究臭氧濃度與氣象條件的相關性，從而良好探討實際影響臭氧的氣象條件和因素。

1 臭氧在環境空氣質量方面的影響

臭氧（Ozone）是氧氣的同素異形體，其在常溫環境下表現為一種具有特殊臭味的藍色氣體。臭氧的氧化性較強，本身屬于大氣中的微量氣體。臭氧幾乎可以和任何生物組織發生反應，人體吸入臭氧時，其將會和人體的組織細胞發生反應，從而損傷人體。臭氧濃度過大，更會給自然生態環境帶來不良影響，阻礙動植物的正常生長和發育[1]。近些年來，國家對于環境空氣質量的重視程度逐漸提升，主要是體現在了考核城市環境空氣質量以及巡查和治理工作方面，雖然可吸入顆粒物和細顆粒物得到了有效的控制，但是臭氧的濃度在每年都表現出了較大的不同[2]。臭氧給自然界、給人體都帶來了較大的負面影響，需要積極開展全方位的治理工作，充分重視到其在環境空氣質量中的威脅[3]。通過科學細致的分析工作，尋找到臭氧的濃度變化規律，并分析其濃度加大的氣象條件或者影響因素，這樣將能夠為有效降低臭氧濃度，提升環境空氣質量，提供良好的前提條件[4]。

2 某地臭氧濃度監測情況分析

2.1 地理情況介紹

某地處于內陸，屬于半濕潤半干旱的季風氣候，四季較為分明，冬季寒冷，夏季高溫，雨熱同期。該地日照時數達到2010.5～2643.1h，年平均氣溫達到了12.4～14.7℃。該地中心城市建成區的總體面積達到45.76k㎡，人口達到39.75萬人，機動車保有量達到86.12萬輛（包含摩托車）。

2.2 數據來源及監測方法

開展環境空氣質量自動監測工作的過程中，可以結合該地的地理環境情況，選擇三個控制站點，采用24小時連續監測的方式，針對當地CO、SO2、NO2、PM10、PM2.5以及O3這六個指標進行監測[5]。2018年1-5月并未發生O3-8h污染，6月份開始，有相繼18天出現了首要污染物為O3-8h的情況，但是并未出現超標現象，而在2018年7月，持續有15天發生O3-8h污染，且其是首要污染物，這其中9天O3-8h出現了超過而二級標準160μg/m?的現象，由此來看，當地7月份的數據較為典型。實際檢測O3、CO以及NO2的過程中，分別使用美國API公司生產的T200儀器以及化學發光法、T300儀器以及非分散紅外吸收法、T400儀器以及紫外熒光法。

監測這三個控制點的過程中，需要充分關注到監測儀器的運維工作，從日監視、周巡檢的方式入手，強化監測效果，確保監測結果的準確性。以7月份為例，其三個控制點分別開展了4次巡檢工作，主要是針對上午臭氧濃度較低的情況，校零儀器，當儀器實際響應時間最長大達到4min，并滿足設定濃度的90%以上，需要針對儀器進氣口顆粒物過濾膜進行更換。使用儀器開展3次校準工作，使其良好符合環境空氣質量自動監測的需求[6]。

除了自動監測環境空氣質量之外，本次研究中，還從當地氣象部門收集了氣象參數日最高氣溫（℃）、風速（m/s）、相對濕度（%）、能見度（km）以及氣壓（hPa）等指標。

2.3 監測結果分析

從7月監測環境空氣質量的實際情況來看，三個控制點日最大O3-1h的濃度值數據相差不大，主要情況如下表1所示。

從上表數據能夠看出，日最大O3-1h濃度值在各個點為所出現的時段基本上相同，最早是在12：00開始出現的，最晚則在18：00出現，集中的時間段為15：00-17：00之間，占據總體O3-1h的絕大比重。

3 環境空氣質量臭氧和氣象條件的相關性分析

本次研究中三個控制點日最大O3-8h濃度曲線和O3-1h基本一致，這說明其在O3-8h的濃度是在全市范圍內逐漸上升的，并不是從某一個時間點發生異常升高現象的，由此可以證明當地臭氧的污染表現出了全部明顯加重的情況。（1）O3-8h和NO2、CO濃度之間的變化關系，其基本上保持著一致的情況，但是O3-8h和NO2濃度呈現出了低相關，而和CO濃度的相關系數的相關程度更是比較弱。（2）日最大O3-8h濃度和氣溫之間的關系。濃度走勢基本相同，相關度方面為中度。（3）與相對濕度方面的關系，O3-8h和其曲線走勢保持著負相關的狀態，也是中度相關狀態。（4）與能見度之間的關系，走勢基本一致，中度相關。（5）與氣壓的關系，負相關狀態，中度相關。（6）與風速之間的關系，走勢基本一致，相關度較低。

4 結束語

環境空氣質量臭氧濃度與氣象條件之間存在著一定的相關，主要是和氣溫和光照之間具有較為明顯的關系。本文研究得知，臭氧的日最大濃度和最高溫度之間還存在著一定的滯后性，這主要說明臭氧在外因下逐漸形成，是需要一個時間過程的。積極開展環境空氣質量控制和治理工作，切實有效治理臭氧造成的危害，將能夠給人們的正常生產生活提供較為安全健康的環境，保護生態自然環境，實現可持續發展目標。

參考文獻

[1]王國強.環境空氣質量臭氧濃度與氣象條件相關性研究[J].資源節約與環保，2015（6）：126-127.

[2]趙穎，王飛，溫彥平.煤炭工業城市近地面臭氧變化特征及其與氣象條件的關聯[J].環境化學，2015（5）：842-852.

[3]煤炭工業城市近地面臭氧變化特征及其與氣象條件的關聯[J].環境化學，2015（5）：842-852.

[4]云慧，郭繼勇，張大偉，等.環境空氣質量自動監測系統中動態校準儀臭氧濃度的復現性研究[J].中國環境監測，2015（6）：00125-00126.

[5]祝煦，黃正勇，賀磊.影響環境空氣質量的PM2.5與相關因素的關系研究[J].安慶師范學院學報（自科版），2015（1）：31-35.

[6]吉祝美，馬晶晶，張俊.鹽城市區夏季環境空氣中臭氧濃度變化規律及其影響因素分析[J].黑龍江環境通報，2015，39（3）：58-63.

收稿日期：2019-02-28

作者簡介：趙菊芳（1989-），女，漢族，研究生，工程師，研究方向為環境空氣質量臭氧濃度與氣象條件研究。