昆山市臭氧污染特征分析研究

陳琳 羅明 方雪

【摘 要】針對昆山市O3問題，結合三個省控站點（第二中學、震川中學、登云學院）2015年～2020年常規六因子監測數據，從時間、空間角度分析了昆山市臭氧污染特征。結果表明近年來臭氧污染呈現加劇的趨勢，主要體現在高值持續時間增加，峰值逐年增加，是十四五期間大氣管控的重點。

【關鍵詞】臭氧;大氣污染;時間變化

引言

昆山市在加快推進攻堅戰各項工作的同時，突出抓好大氣污染防治攻堅重要任務，圍繞省控點空氣質量提升開展了大量的工作，但臭氧污染仍是制約昆山優良天數比率提升的重要因素，目前尚不能夠對上述問題進行科學定量的分析，難以從根本上提出有效解決措施[1-2]。本文以歷年空氣質量監測數據為基礎，分析了近5年昆山市臭氧濃度特征，并根據站點周邊小環境提出相應污染防治對策[3]。

1.臭氧污染狀況分析

針對昆山市O3問題，結合三個省控站點（第二中學、震川中學、登云學院）O3和昆山市VOCs走航監測數據，分析昆山市臭氧污染特征。

昆山市2020年臭氧最大8小時滑動平均值第90%分位濃度為165μg/m3，相比于2019年同期增加0.61%（增加1 μg/m3）;NO2年均濃度為33 μg/m3，相比于2019年同期降低5.71%（降低2 μg/m3）。在此期間，臭氧超標43天，相比于2019年同期，臭氧超標天數增加3天。

2.時間變化特征

2.1月變化特征

下圖是昆山市2015-2020年臭氧濃度變化趨勢圖，可以看出，2016年昆山市臭氧濃度較低，2017-2020年間，臭氧濃度維持在較高水平，污染時段逐年有所延長，應予以重點關注。

2017-2020年，昆山市臭氧濃度總體上呈現“夏高冬低”特征，濃度峰值主要出現在5月和9月，這與夏季高溫強太陽輻射相關，高溫強輻射有利于光化學反應臭氧的生成。2017年臭氧濃度水平整體高于其他年份，與2018和2019年相比，2020年6月和7月的臭氧濃度較低，9月臭氧濃度較高，主要與降水有關，2017年-2019年6-7月累積降水量分別為140.6 mm、101.5 mm和408.1 mm，2020年累積降水量為779.4 mm，顯著高于其他年份。2020年9月累計降水量118.2 mm，低于2019年同期146.3 mm。此外2020年6月-7月平均溫度（26.1 ℃）也略低于同期往年溫度值。

2.2日變化特征

下圖是昆山市2015-2020年臭氧濃度日變化趨勢圖，可以看出，自2016年以來昆山市臭氧濃度波動增長，且臭氧高值持續時間不斷延長，2020年臭氧濃度和持續時間較上一年有所升高。2015年至2016年臭氧濃度較高的時段主要集中在12：00-18：00，2017年至2019年主要集中在11：00-19：00。O3濃度日變化存在明顯的“單峰”結構，濃度值從早晨07：00開始升高，至14：00左右臭氧濃度達到峰值，后隨時間逐漸降低。

3.空間變化特征

2020年，昆山市3個省控站點中，登云學院O3濃度高于全市平均水平，表現為抬升全市平均濃度的作用，震川中學站點在4月和5月對昆山市臭氧呈現抬升平均濃度的作用，其余各月濃度均低于全市臭氧平均水平。第二中學站點整體低于全市臭氧平均水平，對昆山市臭氧呈現壓低平均濃度的作用。此外，針對昆山市臭氧問題較為突出的5月和9月，分析了影響較大的站點：其中5月份登云學院（+12.66）、震川中學（+3.21）相對較差，對臭氧濃度有抬升作用;9月份登云學院（+8.09）對臭氧濃度抬升作用最大。故從昆山市O3管控角度出發，需重點關注登云學院站點及其周邊。

4.結論

（1）昆山市臭氧污染狀況分析

三個省控站點中，登云學院站點臭氧污染問題更為突出，其次為震川中學站點，第二中學站點臭氧濃度滿足環境空氣質量二級標準限要求。

（2）臭氧時間變化特征分析

昆山市臭氧濃度總體上呈現“夏高冬低”特征，濃度峰值主要出現在5月和9月。O3濃度日變化存在明顯的“單峰”結構，濃度值從早晨07：00開始升高，至14：00左右臭氧濃度達到峰值，后隨時間逐漸降低。

（3）臭氧空間變化特征分析

2020年昆山市3個省控站點中，登云學院O3濃度表現為抬升全市平均濃度的作用，第二中學站點呈現壓低平均濃度的作用。從昆山市O3管控角度出發，需重點關注市登云學院站點及其周邊。

參考文獻：

[1]羅恢泓，袁自冰，鄭君瑜，等. 上海夏季臭氧生成機制時空變化特征及其影響因素研究[J]. 環境科學學報，2019，39（1）：154-168.

[2]常爐予，許建明，瞿元昊，等. 上海市臭氧污染的大氣環流客觀分型研究[J]. 環境科學學報，2019，39（1）：169-179.

[3]張小娟，李莉，王紅麗，等. 2010—2016年上海城區臭氧長時間序列變化特征初探[J]. 環境科學學報，2019，39（1）：86-94.

作者簡介：

陳琳（1982 -），女，廣東汕頭，漢，工程師，碩士研究生，研究方向：大氣環境管理。

（作者單位：1、蘇州市昆山生態環境局;2、南京大學環境規劃設計研究院集團股份公司）