2013—2016年重慶地區O3污染時空分布特征

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2013—2016年重慶地區O3污染時空分布特征

黃偉，余家燕，唐曉，許麗萍，劉佳
(重慶市生態環境監測中心，城市大氣環境綜合觀測與污染防治重點實驗室，重慶 401147)

對2013—2016年重慶主城地區17個監測點位的臭氧小時數據進行了統計分析，結果顯示：縉云山等點位具有臭氧小時濃度高、污染反應持續時間長的特點；解放碑、禮嘉等點位具有臭氧污染“晚、頻、快”的時間特征；各測點在O3超標日大體呈現“城市周邊先，城市中心后”的污染空間規律。

O3；時空分布；大氣監測；重慶

重慶位于四川盆地，地形條件特殊。近年來成渝經濟區的城市能源消費逐步集中，機動車數量迅猛增加，大氣污染較嚴重，O3及光化學污染問題日漸突出。但重慶地區相關的研究工作起步相對較晚。2009年重慶市作為全國首批O3試點監測城市之一，在現有主城區環境空氣自動監測點位基礎上選取點位開展了城區區域O3試點監測工作。此項工作標志著重慶地區O3監測及相關研究工作的新起點，同時也為2013年全國環境空氣質量新標準中O3的常態化監測和深入研究積累了寶貴的實踐經驗。

近些年來圍繞重慶光化學污染問題的研究取得了一定的成果。劉姣姣等[1]對重慶夏季近地面O3變化規律及影響因素進行了分析，表明近地表O3質量濃度具有主城核心區域較低而周圍地區較高的空間分布特征。劉萍等[2]對重慶城區和郊區2個監測點的O3濃度進行了比較，分析了氣溫、UV-A和濕度與O3的相關性。翟崇治等[3]對重慶大氣中VOCs進行了監測，研究了VOCs組分和季節變化特征，總體呈現夏秋季節高冬春季節低的特點。這說明人們已對O3及光化學污染有了足夠的重視。重慶地區在晴朗高溫天氣里的O3污染已成為影響重慶市空氣質量好壞的關鍵因素之一，也成為影響重慶空氣質量除PM2.5以外的又一主要因子。盡快掌握和說清重慶O3區域污染規律，找到行之有效的控制和解決方案，是目前的當務之急。

1 資料與方法

1.1 監測點位

依據《HJ664-2013環境空氣質量監測點位布設技術規范(試行)》，選取重慶市主城區17個國控環境空氣質量評價點位(解放碑、新山村、唐家沱、高家花園、虎溪、楊家坪、白市驛、南坪、茶園、南泉、天生、蔡家、兩路、空港、禮嘉、魚新街，城市清潔對照點縉云山)，利用各區1～2個國控環境空氣質量評價點位的O3濃度及相關影響因子的監測數據平均值代表各區的平均水平，進而評價全市主城區O3的平均水平。

1.2 監測項目與方法

選取O3監測儀器為美國熱電ThermoFisher42i型，采用紫外光度法。各站點各項儀器設備均嚴格按照環境空氣質量自動監測技術規范、相關儀器設備維護手冊每周1次/站進行質控質保工作。

1.3 監測數據的選取

選取2013年、2014年、2015年全年及2016年1—8月中旬各監測項目的小時濃度為基準進行統計和評價。

2 結果與分析

通過2013—2016年夏季O3濃度小時數據統計得到，2013—2016年7—8月份的較高O3小時濃度分別為414 μg/m3、431 μg/m3、220 μg/m3和241 μg/m3，均超過了《GB 3095-2012環境空氣質量標準》二級標準規定的200 μg/m3。O3小時濃度超標率分別為8.76%、7.20%、0.74%和2.12%，表明重慶城區夏季O3存在一定的污染[4]。

表1 2013—2016年夏季O3濃度小時均值統計特征

注:①超過《GB 3095-2012環境空氣質量標準》一級標準規定的百分率；②超過《GB 3095-2012環境空氣質量標準》二級標準規定的百分率。

將2013—2016年主城區17個監測點位O3小時濃度數據按照<100 μg/m3、100～160 μg/m3、160～200 μg/m3、>200 μg/m34個濃度范圍進行歸類統計，得到不同監測點位O3小時濃度占比率排序圖(圖1)。其中高濃度O3小時濃度占比率縉云山點位最高，從左到右依次降低；低濃度O3小時濃度占比率解放碑點位最高，從左到右依次升高。

縉云山點位<100 μg/m3濃度數據占比范圍為71.51%～79.20%，平均占比率為74.49%，為全市最低；100～160 μg/m3和160～200 μg/m3濃度數據平均占比率別為19.76%和3.82%，明顯高于其他觀測點位，說明縉云山點位常年處于O3較高濃度狀態。

解放碑點位<100 μg/m3濃度數據占比范圍為91.87%～96.79%，平均占比率為94.43%，為全市最高；100～160 μg/m3和160～200 μg/m3濃度數據平均占比率分別為4.12%和0.60%，明顯低于其他觀測點位，說明解放碑點位在主城區監測點位中臭氧污染狀況相對較輕。

表2和表3給出了2013—2016年各監測站點O3小時濃度最大值和超標個數，2013年O3小時濃度最大值為418 μg/m3，出現在高家花園站點，其次是蔡家(394 μg/m3)；O3小時超標個數最多的站點是蔡家，共240h，其次是縉云山和高家花園。

2014年O3小時濃度最大值為351 μg/m3，出現在禮嘉站點，其次是南坪(344 μg/m3)；O3小時超標個數最多的站點是虎溪，共152 h，其次是縉云山和蔡家。

2015年O3小時濃度最大值為330 μg/m3，出現在唐家沱站點，其次是南泉(309 μg/m3)；O3小時超標個數最多的站點是縉云山，共128 h，其次是虎溪和南泉。

2016年O3小時濃度最大值為330 μg/m3，出現在禮嘉和縉云山站點，其次是楊家坪(328 μg/m3)；O3小時超標個數最多的站點是高家花園，共110 h，其次是縉云山和楊家坪。

表2 2013—2016年各監測站點O3小時濃度占比 (%)

注：2016年統計結果截止到8月中旬。

表3 2013—2016年各測點O3小時濃度最大值和超標個數

注：2016年統計結果截止到8月中旬。

表4 2013—2016年各監測點位高濃度臭氧持續時間

統計分析2013—2016年主城區各個監測點位夏季典型月份(7—9月)O3超標日中O3小時濃度超過100 μg/m3的持續時間，選擇O3小時濃度值≥100 μg/m3時開始時間出現頻次最高的時間作為表中小時濃度值開始升高時間，選擇O3小時濃度值升高并回落至100 μg/m3時的曲線峰值面積持續時間的平均值作為峰面持續時長[5]。

由表4和圖2可以看出，解放碑、禮嘉等點位O3小時濃度值開始升高時間較晚(13∶00點)，且O3峰值面積持續時長較短(8 h)，呈現出“晚、頻、快”的時間污染特征[6]。縉云山點位在O3超標日中O3小時濃度值基本上保持22～24 h均≥100 μg/m3情況，具有O3小時濃度高、污染反應持續時間長的特點。其次，白市驛、南坪等監測點位O3污染反應持續時間也較長。

與此同時，結合多種局地O3污染前體物質累積區域特征與各類區域氣象因子等綜合因素影響，主城區各個監測點位在O3超標日中的污染空間規律大體呈現“城市周邊先，城市中心后”的特征。

3 結論

(1)2013—2016年主城區各個監測點位夏季典型月份(7—9月)O3超標日中O3小時濃度超過100 μg/m3的持續時間，解放碑、禮嘉等點位呈現出“晚、頻、快”的時間污染特征。縉云山點位具有小時濃度高、污染反應持續時間長的特點。白市驛、南坪等點位也具有O3污染反應持續時間較長的特點。

(2)主城區各個監測點位在O3超標日中的污染空間規律大體呈現“城市周邊先，城市中心后”的特征。

[1]劉姣姣，蔣昌潭，宋丹，等.重慶夏季近地面臭氧變化規律及影響因素分析[J].環境科學與管理，2013,38(1)：40-43.

[2]劉萍，翟崇治，余家燕，等.重慶大氣中臭氧濃度變化及其前體物的相關性分析[J].重慶大學學報，2014,37(8)：90-98.

[3]翟崇治，劉芮伶，余家燕，等.重慶城區大氣VOCS的濃度變化特征與臭氧生成潛勢[J].環境科技，2013(6)：45-49.

[4]王麗麗，李定龍，陳棟，等.北京市夏季近地面大氣臭氧濃度的變化特征分析[J].環境化學，2009,28(2)：302-303.

[5]黃偉，余家燕，唐曉,等.重慶夏季區域臭氧污染狀況與成因分析[J].四川環境，2015,8(4)：91-96.

[6]單文坡，殷永泉，杜世勇，等.夏季城市大氣O3濃度影響因素及其相關關系[J].環境科學，2006,27(7)：1276-1281.

SpatialandTemporalDistributionCharacteristicsofOzonePollutioninChongqingAreaduring2013-2016

HUANG Wei, YU Jia-yan, TANG Xiao, XU LI-Ping, LIU Jia
(Chongqing Center of Ecology Environmental Monitoring, Chongqing Center for Emission Trade, Chongqing 401147, China)

The hourly ozone statistical data of the 17 monitoring points in Chongqing urban area during 2013-2016 showed that Jinyun Mountain and other sites had high hourly ozone concentration and long duration of pollution response. The time characteristic in Monument for Liberation, Lijia, and other sites were late, frequent, and fast. The spatial law of each monitoring point in the ozone generally presented the phenomena of firstlyoccurring around the city, then spreading to the city center.

ozone; spatial and temporal distribution; air monitoring; Chongqing

2017-04-21

重慶市科委項目(cstc2014yyk20003, cstc2013jc-sf20001)；國家環境保護大氣復合污染來源與控制重點實驗室開放基金(SCAPC201310)。

黃偉(1983-)，女，重慶市榮昌區人，2012年畢業于重慶大學環境工程專業，碩士，副高，主要從事環境質量自動監測和科研工作。

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1673-9655(2017)06-0047-05

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7.參考文獻標注齊全。

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