樂昌市區環境空氣中臭氧的變化規律

白月娣

摘要：通過選取樂昌市城區環境空氣中2019年全年自動監測站臭氧、二氧化氮、一氧化碳小時均值數據及氣象部門提供的2019年全年小時氣溫進行統計分析，初步得出臭氧濃度的變化規律及與氣溫、二氧化氮、一氧化碳之間的關系。結果表明臭氧濃度日變化顯著，臭氧濃度與氣溫正相關性顯著，與二氧化氮、一氧化碳濃度基本呈現“此消彼長”現象。

關鍵詞：樂昌市區、臭氧濃度、變化規律

1.臭氧的介紹

臭氧是地球大氣中一種微量氣體，它是由于大氣中氧分子受太陽輻射分解成氧原子后，氧原子又與周圍的氧分子結合而形成的，含有3個氧原子。大氣中90%以上的臭氧存在于大氣層的上部或平流層，離地面有10～50千米，這才是需要人類保護的大氣臭氧層。還有少部分的臭氧分子徘徊在近地面，仍能對阻擋紫外線有一定作用。雖然臭氧在平流層起到了保護人類與環境的重要作用，但若其在對流層濃度增加，則會對人體健康產生有害影響。近地面高濃度臭氧會導致眼睛灼熱不適、呼吸短促、心臟負擔加重等危害。

近些年，臭氧污染問題突顯，2019年全國337個地級以上城市臭氧濃度同比上升6.5%，以臭氧為首要污染物的超標天數占總超標天數的41.8%。因此對當前城市臭氧濃度的變化規律的研究有助于為樂昌市大氣污染防控提供依據，同時也有助于市民有效防范臭氧污染。

2.數據來源與統計

此次選取樂昌市2019年全年環境空氣臭氧、二氧化氮、一氧化碳、氣溫小時均值進行分析。臭氧、二氧化氮、一氧化碳數據來源于樂昌城區自動監測系統的站點空氣質量小時值，氣溫數據來源于樂昌市氣象局提供的氣溫小時值。

3.結果與分析

3.1臭氧日變化規律

通過統計樂昌市2019年全年每天同一小時臭氧濃度值算數平均值，獲得圖1臭氧濃度日變化趨勢圖。從圖中可以看出臭氧濃度日變化顯著。在0：00-9：00期間，臭氧濃度較低，變化不明顯，在6：00-7：00期間臭氧濃度達到最低值;上午9：00-15：00期間，臭氧濃度大幅提升，15：00左右出現峰值;之后臭氧濃度開始逐漸降低。

3.2臭氧隨氣溫的變化規律

通過統計樂昌市2019年全年每天同一小時臭氧濃度值及氣溫算數平均值得出圖2臭氧濃度變化趨勢圖，通過以同一小時氣溫為自變量，臭氧濃度為因變量得出圖 3臭氧濃度與氣溫相關性分析圖。從圖2、圖3中可以看出，臭氧濃度與氣溫呈顯著正相關，相關系數高達0.9以上。在0：00至9：00期間，氣溫變化幅度不大，臭氧濃度處于比較平穩狀態;上午9點之后，隨著太陽升起，氣溫漸漸升高，臭氧濃度隨之升高;之后隨著太陽的落山，氣溫降低，臭氧濃度隨之降低。

3.3臭氧隨二氧化氮變化規律

采用3.2節相同方法對臭氧與二氧化氮濃度進行統計得出圖4，可以看出臭氧濃度與二氧化氮濃度基本呈現“此消彼長”的現象。14：00-16：00期間，臭氧濃度達到峰值時，二氧化氮濃度處于波谷期。由此可見二氧化氮是產生臭氧產生的前體物之一，特別是中午時段，二氧化氮在一定高溫和太陽輻射的作用下反應生成臭氧。

3.4臭氧隨一氧化碳的變化規律

采用3.2節相同的方式對臭氧與一氧化碳的濃度進行統計，從圖5中可以看出臭氧與一氧化碳大體上也存在著“此消彼長”的現象。在9：00-10：00期間出現一氧化碳碳濃度高峰，之后隨著臭氧濃度增加，一氧化碳濃度降低，在14：00-16：00期間出現低谷，之后在19：00-20：00期間出現另一峰值。這說明一氧化碳也是臭氧形成的前體物之一。

4. 結語

（1）樂昌市區臭氧濃度峰值出現在15：00左右，14：00-16：00之間易受臭氧污染，要特別注意這段時間的臭氧污染防范。

（2）臭氧濃度與氣溫呈現出顯著的正相關，晴朗無云、氣溫高、太陽輻射強的天氣更易發生臭氧污染。

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

參考文獻

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樂昌市環境監測站 廣東樂昌 512200