江门市臭氧污染特征及变化趋势分析

黄祖力

（江门市环境监测中心站，广东江门 529000）

江门市臭氧污染特征及变化趋势分析

黄祖力

（江门市环境监测中心站，广东江门 529000）

通过对江门市臭氧监测数据分析，了解臭氧的变化特征和臭氧已成为影响空气质量达标率的最主要因子，对能合理、科学地制定相关防治臭氧污染措施有重要意义。

臭氧；首要污染物；变化趋势

近年来，随着我国经济的快速发展，各类大气污染问题频发，臭氧污染也逐渐进入民众的眼球。臭氧是由氧气、氮氧化物（NOx）及挥发性有机化合物（VOCs）在阳光作用下发生光化学反应形成，是光化学烟雾的主要成分。臭氧能刺激眼睛、鼻和咽喉，在高水平时会增加人体感染呼吸系统疾病的机会，亦可令呼吸系统疾病（如哮喘病等）患者的病情恶化。

2013—2016年江门市4个常规监测点的资料统计结果表明，臭氧作为首要污染物的比例逐年上升，已成为影响空气质量达标率的最主要因子。因此探讨臭氧的变化特征对防治臭氧污染有重要意义。

1 臭氧监测情况

1.1 监测点位

江门市区在蓬江、新会两区布设4个空气自动监测子站，4个点位位于本市区呈东北向西南分布。监测点位分别为北街、东湖、西区和圭峰西。

1.2 数据来源

本文空气质量数据和气象参数数据均采用4个监测站点的监测数据。

2 监测结果分析

2.1 首要污染物变化趋势

从图 1 可以看出，随着对 PM2.5 的综合防治，PM2.5 作为首要污染物的比例逐渐下降，臭氧的比例逐渐上升，臭氧作为首要污染物比例从 2013 年 24.6% 上升至 2016 年 42.2%。臭氧污染已取代 PM2.5成为当前影响空气质量达标率的主要因子。

图1 2013—2016年江门市区空气质量首要污染物变化图

2.2 臭氧各月平均浓度变化和超标率变化趋势

从图2可以看出，臭氧浓度1—4月相对平稳，5—10月持续上升，11—12月逐渐下降。其中臭氧各月变化趋势中浓度和超标率较高月份多发生在8—10月，而10月浓度和超标率为全年最高，月超标率达25%。因此应该加强8-10月臭氧浓度削峰和减排工作，对空气质量达标率改善效果较大。

图2 臭氧各月平均浓度变化和超标率变化趋势图

2.3 空气中臭氧与NO2浓度日变化趋势

从图3所示，在日变化趋势中，臭氧0—7时浓度变化平稳，8时后浓度逐渐上升，15时达到全日峰值后逐渐下降。臭氧浓度随 NO2浓度的增大而减小，臭氧与 NO2存在显著的负相关性。臭氧是由氮氧化物（NOx）及挥发性有机化合物（VOCs）在阳光作用下发生光化学反应形成，随着气温升高，NO2与VOCs发生的光化学反应强度加大，生成的臭氧浓度上升，使NO2浓度下降。

图3 臭氧与NO2浓度日变化趋势

2.4 臭氧重污染过程变化分析

从图4所示，每逢臭氧重污染过程时，NO2浓度都会提前增加和积累，并随着气温升高，NOX与 VOCS发生光化学反应生成臭氧，臭氧浓度会迅速升高，NO2浓度因光解会迅速下降。当臭氧浓度达到峰值开始下降时，NO2又会慢慢抬升，在晚间再次积累。在这次重污染过程中，第一天和第二天臭氧峰值浓度一样，但第一天臭氧达到峰值后浓度会迅速下降，而第二天臭氧达到峰值后浓度会缓慢下降开始拖尾现象，加重了日臭氧最大8h浓度值。拖尾现象出现一方面是因为第一天产生的臭氧在晚间还没有完全消化，与第二天生成的臭氧叠加积累 ；另一方面第一天反应和消耗的 NO2较多，第二天出现峰值后 NO2的浓度下降，减缓了对臭氧浓度下降的消耗速率。因此，臭氧与NOX应该存在非线性的负相关性，防治臭氧污染不能只一直降低 NOX的排放总量，应该合理分配臭氧与NOX的排放量比例关系。

图4 臭氧重污染过程变化图

2.5 台风对臭氧的影响

2016年影响江门天气的台风有5个，受台风外围影响，出现臭氧超标的天数为14d，全年臭氧超标天数为40d，受台风影响臭氧超标天数占全年超标天数的35%。当台风距离江门地区 1 000-3 000km 期间，由于受热带风暴外围下沉气流的影响，区域形成静稳晴热天气，有利于臭氧生成。一方面江门处于副高压的控制，与台风外围下沉气流相叠加，极不利于污染物垂直扩散。另一方面，下沉气流还造成较高层空间（400～1 000m处）的臭氧往下输送，造成近地面臭氧浓度上升。因此，在不利气象条件发生前，应该提前做好污染源减排工作，采取应急措施，有助于降低臭氧污染水平。

3 结论

江门市臭氧污染有以下变化特征：①臭氧污染已取代PM2.5成为当前影响空气质量达标率的主要因子。②臭氧浓度和超标率较高期在8—10月，应该加强秋季臭氧浓度削峰和减排工作。③臭氧与 NO2存在显著的负相关性。④臭氧重污染过程中容易出现拖尾现象，应该合理分配臭氧与NOX的浓度比例，降低臭氧污染水平。⑤臭氧污染受台风影响较大，应该提前做好污染源减排工作，采取应急措施。

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[2] 吴嘉荣，黄小燕 .泉州市区臭氧浓度变化特征分析及控制措施 [J].海峡科学，2006，（7）：40-41.

[3] 安俊琳 .气象因素对北京臭氧的影响 [J].生态环境学报，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

黄祖力（1984—），男，广东江门人，工程师，主要从事环境监测分析工作。