2017—2019年安庆市...污染特征及与气象参数的关系_潘玉锁.pdf

20172019年安庆市O3污染特征及与气象参数的关系潘玉锁1*，章宜洁1，龙宇飞2（1.安徽省安庆生态环境监测中心，安徽安庆246003；2.安徽蓝盾光电子股份有限公司，安徽铜陵244000）摘要：本文利用20172019年安庆市4个国控环境空气质量自动监测站的臭氧（O3）监测数据，研究安庆市区O3污染特征及其与气象参数的关系。结果表明：安庆市O3污染程度逐年加重，O3作为首要污染物其超标天数显著增多，2019年O3-8 h第90百分位首次超出环境空气质量标准（GB 30952012）规定的二级标准浓度限值，年平均增长率为15.7%。20172019年O3超标时具有持续性，持续时间29 d不等；O3浓度季节差异较大，冬季最低，夏秋季最高，年际分析发现，O3污染防控逐年向后延迟，秋季将成为防控重点；日变化呈现较为典型的单峰型特征，早8:00后快速升高，下午3:00左右出现峰值，而后逐渐下降。空间上，安庆大学、环科院点位浓度最高，马山宾馆浓度最低，整体呈现出城区中心低于郊区，近郊低于远郊的分布特征。气象因素与O3浓度有一定的相关性，温度与O3浓度呈正相关，相对湿度、风速与O3浓度呈负相关，尤其在温度为2530，相对湿度为60%70%，风速低于2.0 m/s时，东北风时极易造成O3浓度超标。关键词：臭氧（O3）；污染特征；气象因素；持续性；安庆市中图分类号：X515文献标志码：A文章编号：2096-2347（2023）01-0028-08收稿日期：2022-10-11作者简介：潘玉锁，工程师，主要从事环境空气自动监测研究。E-mail:引用格式：潘玉锁，章宜洁，龙宇飞.20172019年安庆市O3污染特征及与气象参数的关系J.三峡生态环境监测，2023，8（1）：28-35.Citation format:PAN Y S,ZHANG Y J,LONG Y F.Characteristics of ozone pollution and its relationship with meteorological factors in Anqingfrom 2017 to 2019J.Ecology and Environmental Monitoring of Three Gorges，2023，8（1）：28-35.Characteristics of Ozone Pollution and Its Relationship withMeteorological Factors in Anqing from 2017 to 2019PAN Yusuo1*,ZHANG Yijie1,LONG Yufei2（1.Anqing Ecological Environment Monitoring Center of Anhui Province，Anqing 246003,China;2.Anhui Landun PhotoelectronCo.,Ltd.,Tongling 244000,China）Abstract：By using the ozone monitoring data obtained from 4 automatic air quality monitoring stations in Anqing City from 2017to 2019,the ozone pollution characteristics and correlation with meteorological factors were studied.The results showed that thecontamination degree about the ozone was getting worse,and O3was a primary pollutant and the number of days exceeding the limit have increased significantly.For the first time in 2019,the 90th percentile concentration of O3-8 hhas exceeded the level standard limit required in the“Ambient Air Quality Standards”(GB 30952012),the average annual growth rate was 15.7%.In20172019,the ozone was persistent,with durations ranging from 2 to 9 days.The seasonal variation of ozone concentration waslarge,the lowest in winter and the highest in summer and autumn.The interannual analysis showed that the prevention and controlof O3pollution was delayed year by year,and autumn became the key point of prevention and control.The daily variation showed atypical single peak characteristic,with the rising rapidly after 8:00,and peaking at about 15:00,then decreasing gradually.Inspace,ozone concentration of Anqing University and Academy of Environmental Sciences had the highest,while Mashan Hotel hadthe lowest.As a whole,the urban center was lower than the suburb,and the suburb was lower than the outer suburb.There was acertain correlation between meteorological factors and the ozone concentration.The concentration of ozone positively related to theDOI：10.19478/ki.2096-2347.2023.01.04三峡生态环境监测Ecology and Environmental Monitoring of Three Gorges2023年3月Mar.2023第8卷第1期Vol.8No.1大气污染研究第8卷第1期29temperature,negatively related to the relative humidity and the wind speed.When the northeasterly wind speed was less than 2.0 m/s,relative humidity was 60%70%and the temperature was 2530,the ozone conentration was easy to exceed the standard.Key words：ozone；pollution characteristic;meteorological factor;persistence;Anqing近年来，随着“大气十条”政策实施，污染物减排效果明显，颗粒物浓度逐年下降，但光化学烟雾污染却日益突出 1。目前，近地面臭氧（O3）来源较为普遍的观点是，在特定气象条件下，某些O3前体物（NOx、VOCs等），经复杂的化学反应产生 2-3。越来越多的学者开始关注本地O3污染及变化规律。解淑艳等 4 研究20152019年汾渭平原O3污染状况，发现区域O3超标主要集中在57月。刘超等 5 通过研究青岛“上合峰会”保障期间O3的来源，发现峰会期间除本地贡献外，周边区域对其贡献较为突出。晏洋洋等 6 通过对20152020年河南省近地面O3变化特征分析发现，2018年O3浓度最高，6年内各站点O3浓度差异逐渐缩小。与2015年相比，各年四季O3浓度均呈上升趋势，其中秋季增长最多，夏季增长最少。赵伟等 7 通过对气象观测资料的分析，发现不同热带气旋对珠三角秋季O3污染的影响不同，东海转向热带气旋（B型）有利于O3浓度超标，此时太阳辐射增强、日照长、气温高、相对湿度低。张晓等 8 指出石家庄O3存在明显季节差异，当温度20，相对湿度为40%70%，风速为1.53.0 m/s时，O3超标天数明显增多，可以作为预警指标。为此，有必要开展安庆市O3污染与气象因素的关系研究。安庆市位于安徽省西南部，背靠大别山，南临长江，东部经开区着力做强汽车产业，西部产业园区以石油化工、新材料和制药企业为主。安庆市属北亚热带季风气候区，四季分明，雨量充沛，四季划分为春季（35月）、夏季（68月）、秋季（911月）、冬季（12至翌年2月）。工业生产中燃煤、燃油消耗仍然占安庆市能源消耗主导地位。本文基于20172019年安庆市国控空气质量自动监测站（以下简称国控站）的监测数据，分析了安庆市近地面O3浓度时空变化特征，探讨一定的气象因素对O3超标天数影响，以期为安庆市O3污染的预报预警和防治工作提供科学依据。1材料与方法1.1数据收集安庆市共有4个国控空气站，分别为“环科院”“马山宾馆”“市人大”“安庆大学”，其中“安庆大学”国控站点远离城区，为城市对照点，不参与城市点位评价。原“联富花园”国控站点于2018年8月16日搬迁并更名为“市人大”。本文使用的O3监测数据分为小时数据和日数据，来自20172019年安庆市城市评价点的在线监测结果。气象数据（温度、相对湿度、风向、风速）来自相应时段国控站点气象仪监测数据，时间为2017年1月1日至2019年12月31日，最大风速由安庆市气象局提供。1.2仪器原理及质量保证安庆市4个国控站中，“环科院”“马山宾馆”O3监测所使用的分析仪为安徽蓝盾光电子股份有限公司生产的长光程设备，监测方法为差分吸收光谱法，基本原理是利用光线在大气中传输时各种气体分子特征光谱有不同差分吸收的特性来反演对应气体的浓度；“市人大”“安庆大学”O3监测所使用的分析仪为美国赛默飞世尔生产的点式设备（型号：49i），监测方法为紫外分光光度法，基本原理是利用O3对254 nm波长的紫外光有特征吸收，再依据朗伯-比尔定律算出O3浓度。监测期间，严格按照环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法（HJ 6542013）和环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统运行和质控技术规范（HJ 8182018）等相关标准的要求，每星期例行进行一次仪器检查、校准和质控，点式设备每3个月进行量值传递，从而确保数据的稳定性和可靠性。1.3研究方法依据环境空气质量标准（GB 30952012）和环境空气质量评价技术规范（试行）（HJ潘玉锁，等：20172019年安庆市O3污染特征及与气象参数的关系三峡生态环境监测http:/ g/m3增加到166 g/m3，呈现逐年上升趋势，并于2019年首次超过环境空气质量标准（GB30952012）规定的二级浓度限值（160 g/m3），年平均增长率为15.7%。总的趋势是O3作为首要污染物和超标天数均明显增多，O3超标日具有持续性，持续时间29 d不等，可以看出O3污染强度大，防控难。图120172019年安庆市O3浓度及O3为首要污染物天数变化Fig.1Ozone concentration in Anqing and th