朝陽市臭氧來源解析及敏感因素分析

摘要：本研究基于CAMx/OSAT數值模式，對朝陽市O3污染進行來源解析，并對O3敏感因素模擬分析，從而識別出影響朝陽市O3污染的主要關鍵因素，為區域O3污染治理提供理論依據和技術支撐。

關鍵詞：源解析;敏感性;影響因素

Absrtact：Based on the CAMx/OSAT numerical model，this study analyzed the sources of O3 pollution in Chaoyang City，and simulated and analyzed the O3 sensitive factors，thus identifying the main key factors affecting O3 pollution in Chaoyang City，providing theoretical basis and technical support for regional O3 pollution control.

Key words：Source analysis;Sensitivity;Influencing factors

朝陽市O3污染問題日益顯現，區域O3濃度呈逐年上升趨勢，尤其是在夏秋季節其已成為朝陽市的首要污染物。因此，解析朝陽市本地O3污染物主要來源，研究其污染成因對朝陽市區域O3污染治理至關重要。

1 區域O3污染變化趨勢

2014-2018年，朝陽市區域環境空氣顆粒物、SO2和NO2污染有所改善，O3作為首要污染物的天數從2014年的13天上升為2018年的107天，增長7倍，污染趨勢明顯加重，因此O3污染治理將成為朝陽市未來大氣污染控制的重點工作之一（如圖1所示）。

2 源類貢獻分析

2.1 外來輸送貢獻

本研究基于空氣質量模型CAMx開展模擬，定量評估周邊地區（包括華北地區、內蒙古、遼寧省內其他城市、吉林省和黑龍江?。Τ柺写髿馕廴疚颫3濃度的傳輸貢獻。經研究，臭氧的外來輸送貢獻為80%。臭氧為二次污染物，呈現典型的區域性、復合型污染特征，比一次污染物區域輸送方式更為復雜，包括前體物VOCs、NOx通過區域輸送后到達朝陽在本地進行光化學反應生成臭氧，也包括外地生成的二次污染直接輸送到朝陽本地，較一次污染物更容易受到區域傳輸影響。

2.2 本地源類貢獻

朝陽市不同季節各類源對O3濃度貢獻占比結果如圖2所示。其中1月、4月、7月、10月分別作為朝陽市冬季、春季、夏季、秋季代表月份，污染源類別包括工業、居民、交通、天然源、電力和其他，共計6類。根據不同季節O3來源貢獻解析模擬結果可知：對朝陽市冬季（1月）大氣O3的濃度有顯著貢獻的源類分別為居民、工業、交通、其他源，其貢獻率分別為36%、32%、18%、11%;對朝陽市春季（4月）大氣O3濃度有顯著貢獻的源類分別為工業源、交通、其他、天然源，其貢獻率分別為38%、25%、17%，11%;對朝陽市夏季（7月）大氣O3濃度有顯著貢獻的源類分別為交通、工業、天然源、其他，其貢獻率分別為38%、23%、19%，15%;對朝陽市秋季（10月）大氣O3濃度有顯著貢獻的源類分別為工業、交通、天然、其他，其貢獻率分別為36%、22%、17%，16%。

3 敏感性分析

O3主要由NOx和VOCs在光照作用下生成。由于NOx和VOCs對O3生消影響是高度非線性的，在高NOx濃度下，VOCs濃度的增加有利于臭氧的產生;在低NOx濃度下，VOCs濃度的增加則可能會抑制臭氧生成。非線性關系使得臭氧污染的預防與控制變得十分復雜和困難。本次朝陽市臭氧敏感性分析結果如圖3所示。

O3N代表在NOx控制條件下受體點O3的生成貢獻，O3V代表在VOCs控制條件下受體點O3生成的貢獻。模擬結果顯示：朝陽市區冬季（1月）VOCs控制條件下O3生成貢獻比較大，為52%;春季（4月）VOCs控制條件下受體點O3生成為51%;夏季（7月）VOCs控制條件下受體點O3生成為25%;秋季（10月）VOCs控制條件下受體點O3生成為54%。在NOx控制條件下受體點O3生成的貢獻冬季（1月）為48%，春季（4月）為49%，夏季（7月）為75%，秋季（10月）為46%。

4 污染影響因素分析總結

朝陽市國控點O3在冬季（1月）、春季（4月）、秋季（10月）的生成主要受VOCs影響，而夏季（7月）O3的生成主要受NOx控制。在VOCs控制區內，增加VOCs排放會增加O3的生成并累積，而削減VOCs排放則能降低O3濃度，若此時只針對NOx進行減排并不會降低O3濃度。在NOx控制區，O3濃度隨NOx增加而增加，NOx的削減有助于O3濃度的降低，此時只針對VOCs減排對降低O3濃度作用不大。

綜上，朝陽市應在春季、秋季及冬季重點控制VOCs排放以減輕O3污染，而在夏季則應重點控制NOx排放來減輕O3污染。

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收稿日期：2020-05-06

作者簡介：張瑛華（1981-），女，漢族，碩士，工程師，研究方向為環境保護。