乐昌市区环境空气中臭氧的变化规律

白月娣

摘要：通过选取乐昌市城区环境空气中2019年全年自动监测站臭氧、二氧化氮、一氧化碳小时均值数据及气象部门提供的2019年全年小时气温进行统计分析，初步得出臭氧浓度的变化规律及与气温、二氧化氮、一氧化碳之间的关系。结果表明臭氧浓度日变化显著，臭氧浓度与气温正相关性显著，与二氧化氮、一氧化碳浓度基本呈现“此消彼长”现象。

关键词：乐昌市区、臭氧浓度、变化规律

1.臭氧的介绍

臭氧是地球大气中一种微量气体，它是由于大气中氧分子受太阳辐射分解成氧原子后，氧原子又与周围的氧分子结合而形成的，含有3个氧原子。大气中90%以上的臭氧存在于大气层的上部或平流层，离地面有10～50千米，这才是需要人类保护的大气臭氧层。还有少部分的臭氧分子徘徊在近地面，仍能对阻挡紫外线有一定作用。虽然臭氧在平流层起到了保护人类与环境的重要作用，但若其在对流层浓度增加，则会对人体健康产生有害影响。近地面高浓度臭氧会导致眼睛灼热不适、呼吸短促、心脏负担加重等危害。

近些年，臭氧污染问题突显，2019年全国337个地级以上城市臭氧浓度同比上升6.5%，以臭氧为首要污染物的超标天数占总超标天数的41.8%。因此对当前城市臭氧浓度的变化规律的研究有助于为乐昌市大气污染防控提供依据，同时也有助于市民有效防范臭氧污染。

2.数据来源与统计

此次选取乐昌市2019年全年环境空气臭氧、二氧化氮、一氧化碳、气温小时均值进行分析。臭氧、二氧化氮、一氧化碳数据来源于乐昌城区自动监测系统的站点空气质量小时值，气温数据来源于乐昌市气象局提供的气温小时值。

3.结果与分析

3.1臭氧日变化规律

通过统计乐昌市2019年全年每天同一小时臭氧浓度值算数平均值，获得图1臭氧浓度日变化趋势图。从图中可以看出臭氧浓度日变化显著。在0：00-9：00期间，臭氧浓度较低，变化不明显，在6：00-7：00期间臭氧浓度达到最低值;上午9：00-15：00期间，臭氧浓度大幅提升，15：00左右出现峰值;之后臭氧浓度开始逐渐降低。

3.2臭氧随气温的变化规律

通过统计乐昌市2019年全年每天同一小时臭氧浓度值及气温算数平均值得出图2臭氧浓度变化趋势图，通过以同一小时气温为自变量，臭氧浓度为因变量得出图 3臭氧浓度与气温相关性分析图。从图2、图3中可以看出，臭氧浓度与气温呈显著正相关，相关系数高达0.9以上。在0：00至9：00期间，气温变化幅度不大，臭氧浓度处于比较平稳状态;上午9点之后，随着太阳升起，气温渐渐升高，臭氧浓度随之升高;之后随着太阳的落山，气温降低，臭氧浓度随之降低。

3.3臭氧随二氧化氮变化规律

采用3.2节相同方法对臭氧与二氧化氮浓度进行统计得出图4，可以看出臭氧浓度与二氧化氮浓度基本呈现“此消彼长”的现象。14：00-16：00期间，臭氧浓度达到峰值时，二氧化氮浓度处于波谷期。由此可见二氧化氮是产生臭氧产生的前体物之一，特别是中午时段，二氧化氮在一定高温和太阳辐射的作用下反应生成臭氧。

3.4臭氧随一氧化碳的变化规律

采用3.2节相同的方式对臭氧与一氧化碳的浓度进行统计，从图5中可以看出臭氧与一氧化碳大體上也存在着“此消彼长”的现象。在9：00-10：00期间出现一氧化碳碳浓度高峰，之后随着臭氧浓度增加，一氧化碳浓度降低，在14：00-16：00期间出现低谷，之后在19：00-20：00期间出现另一峰值。这说明一氧化碳也是臭氧形成的前体物之一。

4. 结语

（1）乐昌市区臭氧浓度峰值出现在15：00左右，14：00-16：00之间易受臭氧污染，要特别注意这段时间的臭氧污染防范。

（2）臭氧浓度与气温呈现出显著的正相关，晴朗无云、气温高、太阳辐射强的天气更易发生臭氧污染。

（3）二氧化氮、一氧化碳是臭氧形成的前体物，控制二氧化氮、一氧化碳浓度一定程度上也可以抑制臭氧的形成。

参考文献

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乐昌市环境监测站 广东乐昌 512200