昆山市臭氧污染特征分析研究

陈琳 罗明 方雪

【摘 要】针对昆山市O3问题，结合三个省控站点（第二中学、震川中学、登云学院）2015年～2020年常规六因子监测数据，从时间、空间角度分析了昆山市臭氧污染特征。结果表明近年来臭氧污染呈现加剧的趋势，主要体现在高值持续时间增加，峰值逐年增加，是十四五期间大气管控的重点。

【关键词】臭氧;大气污染;时间变化

引言

昆山市在加快推进攻坚战各项工作的同时，突出抓好大气污染防治攻坚重要任务，围绕省控点空气质量提升开展了大量的工作，但臭氧污染仍是制约昆山优良天数比率提升的重要因素，目前尚不能够对上述问题进行科学定量的分析，难以从根本上提出有效解决措施[1-2]。本文以历年空气质量监测数据为基础，分析了近5年昆山市臭氧浓度特征，并根据站点周边小环境提出相应污染防治对策[3]。

1.臭氧污染状况分析

针对昆山市O3问题，结合三个省控站点（第二中学、震川中学、登云学院）O3和昆山市VOCs走航监测数据，分析昆山市臭氧污染特征。

昆山市2020年臭氧最大8小时滑动平均值第90%分位浓度为165μg/m3，相比于2019年同期增加0.61%（增加1 μg/m3）;NO2年均浓度为33 μg/m3，相比于2019年同期降低5.71%（降低2 μg/m3）。在此期间，臭氧超标43天，相比于2019年同期，臭氧超标天数增加3天。

2.时间变化特征

2.1月变化特征

下图是昆山市2015-2020年臭氧浓度变化趋势图，可以看出，2016年昆山市臭氧浓度较低，2017-2020年间，臭氧浓度维持在较高水平，污染时段逐年有所延长，应予以重点关注。

2017-2020年，昆山市臭氧浓度总体上呈现“夏高冬低”特征，浓度峰值主要出现在5月和9月，这与夏季高温强太阳辐射相关，高温强辐射有利于光化学反应臭氧的生成。2017年臭氧浓度水平整体高于其他年份，与2018和2019年相比，2020年6月和7月的臭氧浓度较低，9月臭氧浓度较高，主要与降水有关，2017年-2019年6-7月累积降水量分别为140.6 mm、101.5 mm和408.1 mm，2020年累积降水量为779.4 mm，显著高于其他年份。2020年9月累计降水量118.2 mm，低于2019年同期146.3 mm。此外2020年6月-7月平均温度（26.1 ℃）也略低于同期往年温度值。

2.2日变化特征

下图是昆山市2015-2020年臭氧浓度日变化趋势图，可以看出，自2016年以来昆山市臭氧浓度波动增长，且臭氧高值持续时间不断延长，2020年臭氧浓度和持续时间较上一年有所升高。2015年至2016年臭氧浓度较高的时段主要集中在12：00-18：00，2017年至2019年主要集中在11：00-19：00。O3濃度日变化存在明显的“单峰”结构，浓度值从早晨07：00开始升高，至14：00左右臭氧浓度达到峰值，后随时间逐渐降低。

3.空间变化特征

2020年，昆山市3个省控站点中，登云学院O3浓度高于全市平均水平，表现为抬升全市平均浓度的作用，震川中学站点在4月和5月对昆山市臭氧呈现抬升平均浓度的作用，其余各月浓度均低于全市臭氧平均水平。第二中学站点整体低于全市臭氧平均水平，对昆山市臭氧呈现压低平均浓度的作用。此外，针对昆山市臭氧问题较为突出的5月和9月，分析了影响较大的站点：其中5月份登云学院（+12.66）、震川中学（+3.21）相对较差，对臭氧浓度有抬升作用;9月份登云学院（+8.09）对臭氧浓度抬升作用最大。故从昆山市O3管控角度出发，需重点关注登云学院站点及其周边。

4.结论

（1）昆山市臭氧污染状况分析

三个省控站点中，登云学院站点臭氧污染问题更为突出，其次为震川中学站点，第二中学站点臭氧浓度满足环境空气质量二级标准限要求。

（2）臭氧时间变化特征分析

昆山市臭氧浓度总体上呈现“夏高冬低”特征，浓度峰值主要出现在5月和9月。O3浓度日变化存在明显的“单峰”结构，浓度值从早晨07：00开始升高，至14：00左右臭氧浓度达到峰值，后随时间逐渐降低。

（3）臭氧空间变化特征分析

2020年昆山市3个省控站点中，登云学院O3浓度表现为抬升全市平均浓度的作用，第二中学站点呈现压低平均浓度的作用。从昆山市O3管控角度出发，需重点关注市登云学院站点及其周边。

参考文献：

[1]罗恢泓，袁自冰，郑君瑜，等. 上海夏季臭氧生成机制时空变化特征及其影响因素研究[J]. 环境科学学报，2019，39（1）：154-168.

[2]常炉予，许建明，瞿元昊，等. 上海市臭氧污染的大气环流客观分型研究[J]. 环境科学学报，2019，39（1）：169-179.

[3]张小娟，李莉，王红丽，等. 2010—2016年上海城区臭氧长时间序列变化特征初探[J]. 环境科学学报，2019，39（1）：86-94.

作者简介：

陈琳（1982 -），女，广东汕头，汉，工程师，硕士研究生，研究方向：大气环境管理。

（作者单位：1、苏州市昆山生态环境局;2、南京大学环境规划设计研究院集团股份公司）