西昌市环境空气中臭氧变化规律及污染状况分析

马波++吉日鲁者++潘亚群

摘要：以西昌市2015年环境空气臭氧监测数据为例，对臭氧日、月平均浓度等变化情况进行分析，从而分析了西昌市臭氧的主要来源，并提出了臭氧污染防治的对策。

关键词：环境空气；臭氧；监测；变化趋势；前体物

1、西昌市环境空气中臭氧浓度值变化特征

通过对2015年西昌市环境空气自动监测臭氧数据的归纳和分析，得到一些初步的结论。

1.1臭氧小时平均浓度日变化趋势

随机选取一天（2015年6月9日）的臭氧小时均值做统计，由图1可见，臭氧小时平均浓度日变化趋势明显，呈典型单峰型变化。夜间浓度变化平缓，随着太阳辐射逐渐增强和气温升高，大气光化学反应强度加大，臭氧浓度逐渐上升，至下午达到最高值，之后随着太阳辐射强度减弱而逐渐下降。气象条件是影响近地层臭氧浓度的主要因素之一，是造成臭氧浓度昼夜变化、日际变化的主要原因，太阳辐射的波动、地面气温、风速等气象条件与臭氧浓度变化有一定的联系[4]。

1.2臭氧最大八小时平均浓度统计

按照臭氧日最大八小时平均浓度统计2015年全年数据，全年监测365天，有效监测天数361天，其中首要污染物为臭氧8小时的天数为164天，所占比例为68.6%，其中有3天超过《环境空气质量二级标准》，全年超标率为0.8%，臭氧日最大8小时平均浓度超标月份集中在5月、7月。虽然每日臭氧浓度变化较大，但一年内的变化趋势还是十分明显：从3月开始上升，5至7月出现浓度最大值，之后逐步下降，10—11月左右出现第二个浓度高峰值。从季节上看：秋季逐渐降低，冬季达到最低，春季逐渐升高，夏季达到最高，这与春、夏季节太阳辐射强烈和气温相对较高导致光化学反应强烈密切相关[3]。

2015年环境空气中的臭氧8小时浓度基本在空气标准二级浓度限值以内，对市民身体基本无影响，只会对极少数异常敏感人群的健康有较弱的影响。臭氧虽未对市民造成较大影响，但仍应对其重视起来。

1.3环境空气中臭氧与氮氧化物的关系

CTM （G lobal C hem icalTransport M ode1） 模型研究表明，每年对流层臭氧可达 344Tg（百万吨），平均 48%来源于区域光化学反应， 29%来源于区域外远距离传输，23%来源于平流层[5]。

环境空气中的臭氧主要是二氧化氮吸收太阳光紫外线，产生光分解，形成一氧化氮和氧基，再进一步反应形成臭氧，化学反应式如下：

NO2+hr→NO+O·（其中hr表示光子）

O·+O2→O3

二氧化氮主要是人类活动产生的一次污染物，因此环境空气中的臭氧是人为来源，也是唯一已知的人为来源。

臭氧的生成与消耗主要取决于局地光化学反应的控制，其除了受到阳光辐射等气象条件的影响外，还与其重要”“前体物””氮氧化物和挥发性有机物的浓度变化有密切关系[6]。

以2015年6月9日的臭氧小时均值为例，对臭氧和氮氧化物浓度的关系进行分析。从图3可以看出臭氧和氮氧化物浓度变化趋势明显呈相反趋势。从8点开始随着太阳光强的不断增加，臭氧浓度不断升高，在14点进入峰值；相反氮氧化物的浓度不断下降。随着太阳光强的减弱，氮氧化物无法转化为臭氧，在8点处于最低值，而氮氧化物浓度为最高值。这与氮氧化物与臭氧之间的转化是密切相关的。

根据臭氧形成的原因，结合图3可看出，日照时间长、日照温度增高、”“前体物””浓度大是西昌市环境空气中臭氧成为首要污染物的主要因素。

2、臭氧主要污染来源分析

2.1臭氧污染与机动车尾气排放密切相关。近年来，机动车保有量的大幅增加导致氮氧化物、挥发性有机物（VOC）等的大量排放，这些化学物质在高温、强光等气象条件下发生二次转化产生臭氧，光照越强，臭氧污染越严重。

2.2臭氧污染与房地产开发有密切关系。墙壁、天花板、地面等建材，以及乳胶漆、墙纸、粘合剂等装饰材料都是挥发性有机物（VOC）的主要来源。

2.3餐饮业对环境空气污染有一定作用。煎炸、爆炒、烧烤等都会产生臭氧的”“前体物””，特别是当地露天烧烤较多，对此贡献较大。

2.4臭氧污染与工业污染源密切相关。冶金、制药、合成材料、塑料加工、包装、印刷等行业贡献较大，形成臭氧的”“前体物””。

3、臭氧污染防治的基本对策

从城市可持续发展的角度讲，对大气臭氧污染的防治要采取多种手段结合，主要应采取以下几方面手段。

3.1强化机动车污染防治，有效控制尾气污染

大力开展可持续交通体系建设，鼓励购买清洁能源公交车，控制机动车保有量。加强营运车辆强制报废的有效管理和监控，加强废旧汽车拆解回收监管，推进“黄标车”加速淘汰进程，对“黄标车”实行区域限行。

3.2优化空间布局，明确重点控制区

优化工业空间布局，现有企业要不断改进设计、使用清洁能源和原料，改造为先进的生产工艺技术与设备、改善管理，提升清洁生产水平，逐步达到行业一级清洁水平。划分重点控制区，对重点控制区和一般控制区实施差异化的控制要求。

加快产业结构调整，在单位面积排放强度大的地区要进一步加强产业结构调整，遏制高耗能、高污染产业过快发展；以技术、经济可行为依据，对重点行业的排放标准、清洁生产标准以及落后产能标准进行修订，倒逼钢铁、水泥建材、焦化、有色、化工等重点行業提升产业技术水平，优化发展方式，减少污染物新增量。

3.3加强能源清洁利用，实施多污染物协同控制

加大清洁能源使用，充分利用天然气、地热能、太阳能、风能、煤层气、生物质能，优化清洁能源分配方案，控制煤炭消费要求。

大力削减颗粒物污染排放，推进挥发性有机物污染防治，强化有毒废气污染防治，开展温室气体排放控制，深面源污染管理。

3.4加强宣传教育，提高公众的环保意识

加强环保宣传教育，以多样的形式向公众普及环保知识，并开展富有针对性、层次性的宣传教育活动，提高市民对大气污染的认识程度，使市民了解大气环境保护和防治污染的意义，激发市民保护大气的热情和积极性，让全民公众都参与到环境保护中来，提高公众环保意识，共同努力营造一个良好的生存环境。

参考文献：

[1] 秦瑜，赵春生 .《大气化学基础》：气象出版社，2003.

[2] 丁国安，徐晓斌，罗超，等.中国大气本底条件下不同地区地面臭氧特征[J].气象学报.2001.59（1）：88-96.