遼寧省典型城市臭氧濃度變化特征

白璐

摘 要：應用遼寧省環境空氣質量監測數據，對2018年遼寧省典型城市近地面臭氧污染現狀、變化情況及時空分布特征進行分析。結果表明，2014—2018年遼寧省臭氧污染整體呈加重趨勢，已超過PM2.5成為第一大首要污染物;O3-8h第90百分位數濃度高值區集中在環渤海城市，其次為中部城市群，東部山區城市濃度相對較低;2018年O3小時濃度日分布呈單峰型，白天濃度明顯高于夜間;受溫度、光照和太陽輻射等因素影響，O3濃度的季節差異特征明顯，春夏交替季節O3濃度最高，O3濃度開始上升時間較早，日變化幅度較大。

關鍵詞：臭氧;時空分布;日變化

引言

臭氧（O3）是天然大氣中重要的微量組分，大部分分布在平流層，小部分分布在對流層[1]。平流層的O3吸收太陽的紫外輻射，保護地面生物，但同時O3作為一種強氧化劑[2]，當近地面O3濃度過高時，危害生物健康[3]。近年來，O3逐漸成為繼PM2.5后的另一項重要污染物[4]，O3污染狀況日益受到重視。本文利用遼寧省環境空氣質量監測數據，分析2018年遼寧省典型城市近地面O3污染現狀、2014—2018年變化情況及時空分布特征，以期為遼寧省O3污染防治及研究提供有利科學依據。

1 資料與方法

研究使用的空氣質量數據為遼寧省各城市空氣自動監測站點監測的臭氧及其他相關污染物的小時濃度，城市空氣質量評價按照《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）[5]和《環境空氣質量指數（AQI）技術規定（試行）》（HJ 633—2012）[6]執行，采用O3-8h第90百分位數濃度進行評價。

2 結果與討論

2.1 污染現狀

2014—2018年，遼寧省臭氧污染整體呈加重趨勢，O3-8h濃度逐年上升，2018年遼寧省O3-8h第90百分位數濃度為157μg/m3，與2014年相比上升9.0%。超標城市個數不斷增加，2018年超標城市數為5個，比2014年增加3個。2018年全省城市環境空氣質量超標天數為69d，其中以O3為首要污染物的天數占超標天數的比例為47.5%，已超過PM 2.5，成為第一大首要污染物。

2.2 空間分布

遼寧省2017及2018年O3-8h第90百分位數濃度的空間分布如圖1所示。由圖可以看出遼寧省O3-8h第90百分位數濃度高值區主要出現在環渤海城市，2a的最高值均出現在營口，2018年達到186μg/m3，超

國家二級標準0.16倍，其次為中部城市群，東部山區城市濃度相對較低，其中丹東濃度最低，為127μg/m3。

2.3 時間分布

不同城市臭氧的日、月變化特征不同，以環渤海城市營口、中部城市沈陽、東部城市丹東3個城市為例，分析O3-8h第90百分位數濃度的時間變化特征，沈陽、丹東、營口3個城市2018年逐月O3小時濃度的日變化如圖2至圖4所示。

由圖可知，2018年O3小時濃度日分布呈單峰型，白天濃度明顯高于夜間，峰值濃度主要集中出現在14：00—16：00之間;夜間至清晨O3維持較低濃度，谷底出現在7：00前后，隨后光照加強，溫度升高，O3濃度逐漸上升，15：00前后隨著太陽輻射強度減弱，O3濃度開始再次降低。

從逐月平均濃度來看，O3表現出明顯的季節差異特征，春夏交替季節O3濃度較高，受溫度、光照和太陽輻射等影響，光化學反應較為強烈。沈陽和營口O3濃度均為6月最高，其次為5月、4月，而丹東與沈陽及營口差別較大，4—5月O3濃度最高，其次為6月、3月。

從O3濃度的最高值和最低值看，沈陽5—8月O3濃度達到日最低值的時間最早，為7：00，相對2—3月及9—11月提前1h，相對1月及12月提前2h;營口4—8月O3濃度在8：00達到最低值，比1月和12月提前2h，較其余月份提前1h;丹東僅6月O3濃度達到日最低值時間較早，為7：00，1—2月及11月均10：00 O3濃度達到最低值。最低值可能與太陽輻射達到地面較早，日照時間較長有關，使O3濃度較早開始上升。最高值月變化無明顯規律。

從日變化幅度來看，3個城市6—9月O3濃度的日變化幅度較大，季節性差異較為顯著。

3 結論

2014—2018年，遼寧省O3污染整體呈加重趨勢。O3-8h第90百分位數濃度逐年上升，超標城市個數不斷增加，O3已成為超過PM2.5的第一大首要污染物。

遼寧省O3-8h第90百分位數濃度高值區主要出現在環渤海城市，其次為中部城市群，東部山區城市濃度相對較低。

2018年O3小時濃度日分布呈單峰型分布，白天濃度明顯高于夜間。

受溫度、光照和太陽輻射等因素影響，O3濃度的季節差異特征明顯，春夏交替季節O3濃度最高，O3濃度開始上升時間較早，日變化幅度較大。

參考文獻

[1] 陳漾，張金譜.廣州市近地面臭氧時空變化及其與氣象因子的關系[J].中國環境監測， 2017， 33（4）： 99-109.

[2]劉閩，王闖.沈陽臭氧污染時空分布特征及變化趨勢[J].中國環境監測， 2017， 33（4）： 126-131.

[3]王亞林，易睿. 長江三角洲典型城市臭氧污染特征與影響因素分析[J].四川環境， 2017， 36（2）： 76-80.

[4]孟曉艷，宮正宇. 2013-2016年74城市臭氧濃度變化特征[J]. 中國環境監測， 2017， 33（5）： 101-108.

[5]環境保護部科技標準司.環境空氣質量標準： GB3095—2012[S]. 北京： 中國環境科學出版社， 2012.

[6]環境保護部科技標準司.環境空氣質量指數（AQI）技術規定（試行）：HJ 633—2012[S]. 北京： 中國環境科學出版社， 2012.