环境空气质量臭氧浓度与气象条件相关性分析

赵菊芳 付星 赵斌

摘要：环境空气质量直接影响到人们的生产生活，在对其加以监测的过程中，需要关注到臭氧监测这一项目，这是环境空气质量标准的新要求之一。本文主要是从臭氧在环境空气质量方面的影响分析入手，重点介绍了某地臭氧浓度监测情况，并以此为根据研究环境空气质量臭氧浓度与气象条件相关性，认为臭氧浓度主要是受到气温、光照方面的影响较大，希望能够为开展环境空气质量治理工作提供一定的借鉴和参考。

关键词：环境空气质量;臭氧浓度;气象条件;相关性分析

中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）07-0-01

Abstract： Ambient air quality directly affects peoples production and life. In the process of monitoring it， it is necessary to pay attention to the ozone monitoring project， which is one of the new requirements for ambient air quality standards. This paper mainly starts from the analysis of the impact of ozone on ambient air quality， and focuses on the monitoring of ozone concentration in a certain place. Based on the correlation between the ozone concentration of ambient air quality and meteorological conditions， it is considered that the ozone concentration is mainly affected by temperature. The influence of illumination is great， and it is hoped that it can provide some reference and reference for the implementation of environmental air quality control.

Key words： Ambient air quality; Ozone concentration; Meteorological conditions; Correlation analysis

针对臭氧的温度、相对湿度、风速、能见度以及气压等要素进行细致分析，在连续监测并积累大量数据的基础上，分析研究臭氧浓度与气象条件的相关性，从而良好探讨实际影响臭氧的气象条件和因素。

1 臭氧在环境空气质量方面的影响

臭氧（Ozone）是氧气的同素异形体，其在常温环境下表现为一种具有特殊臭味的蓝色气体。臭氧的氧化性较强，本身属于大气中的微量气体。臭氧几乎可以和任何生物组织发生反应，人体吸入臭氧时，其将会和人体的组织细胞发生反应，从而损伤人体。臭氧浓度过大，更会给自然生态环境带来不良影响，阻碍动植物的正常生长和发育[1]。近些年来，国家对于环境空气质量的重视程度逐渐提升，主要是体现在了考核城市环境空气质量以及巡查和治理工作方面，虽然可吸入颗粒物和细颗粒物得到了有效的控制，但是臭氧的浓度在每年都表现出了较大的不同[2]。臭氧给自然界、给人体都带来了较大的负面影响，需要积极开展全方位的治理工作，充分重视到其在环境空气质量中的威胁[3]。通过科学细致的分析工作，寻找到臭氧的浓度变化规律，并分析其浓度加大的气象条件或者影响因素，这样将能够为有效降低臭氧浓度，提升环境空气质量，提供良好的前提条件[4]。

2 某地臭氧浓度监测情况分析

2.1 地理情况介绍

某地处于内陆，属于半湿润半干旱的季风气候，四季较为分明，冬季寒冷，夏季高温，雨热同期。该地日照时数达到2010.5～2643.1h，年平均气温达到了12.4～14.7℃。该地中心城市建成区的总体面积达到45.76k㎡，人口达到39.75万人，机动车保有量达到86.12万辆（包含摩托车）。

2.2 数据来源及监测方法

开展环境空气质量自动监测工作的过程中，可以结合该地的地理环境情况，选择三个控制站点，采用24小时连续监测的方式，针对当地CO、SO2、NO2、PM10、PM2.5以及O3这六个指标进行监测[5]。2018年1-5月并未发生O3-8h污染，6月份开始，有相继18天出现了首要污染物为O3-8h的情况，但是并未出现超标现象，而在2018年7月，持续有15天发生O3-8h污染，且其是首要污染物，这其中9天O3-8h出现了超过而二级标准160μg/m?的现象，由此来看，当地7月份的数据较为典型。实际检测O3、CO以及NO2的过程中，分别使用美国API公司生产的T200仪器以及化学发光法、T300仪器以及非分散红外吸收法、T400儀器以及紫外荧光法。

监测这三个控制点的过程中，需要充分关注到监测仪器的运维工作，从日监视、周巡检的方式入手，强化监测效果，确保监测结果的准确性。以7月份为例，其三个控制点分别开展了4次巡检工作，主要是针对上午臭氧浓度较低的情况，校零仪器，当仪器实际响应时间最长大达到4min，并满足设定浓度的90%以上，需要针对仪器进气口颗粒物过滤膜进行更换。使用仪器开展3次校准工作，使其良好符合环境空气质量自动监测的需求[6]。

除了自动监测环境空气质量之外，本次研究中，还从当地气象部门收集了气象参数日最高气温（℃）、风速（m/s）、相对湿度（%）、能见度（km）以及气压（hPa）等指标。

2.3 监测结果分析

从7月监测环境空气质量的实际情况来看，三个控制点日最大O3-1h的浓度值数据相差不大，主要情况如下表1所示。

从上表数据能够看出，日最大O3-1h浓度值在各个点为所出现的时段基本上相同，最早是在12：00开始出现的，最晚则在18：00出现，集中的时间段为15：00-17：00之间，占据总体O3-1h的绝大比重。

3 环境空气质量臭氧和气象条件的相关性分析

本次研究中三个控制点日最大O3-8h浓度曲线和O3-1h基本一致，这说明其在O3-8h的浓度是在全市范围内逐渐上升的，并不是从某一个时间点发生异常升高现象的，由此可以证明当地臭氧的污染表现出了全部明显加重的情况。（1）O3-8h和NO2、CO浓度之间的变化关系，其基本上保持着一致的情况，但是O3-8h和NO2浓度呈现出了低相关，而和CO浓度的相关系数的相关程度更是比较弱。（2）日最大O3-8h浓度和气温之间的关系。浓度走势基本相同，相关度方面为中度。（3）与相对湿度方面的关系，O3-8h和其曲线走势保持着负相关的状态，也是中度相关状态。（4）与能见度之间的关系，走势基本一致，中度相关。（5）与气压的关系，负相关状态，中度相关。（6）与风速之间的关系，走势基本一致，相关度较低。

4 结束语

环境空气质量臭氧浓度与气象条件之间存在着一定的相关，主要是和气温和光照之间具有较为明显的关系。本文研究得知，臭氧的日最大浓度和最高温度之间还存在着一定的滞后性，这主要说明臭氧在外因下逐渐形成，是需要一个时间过程的。积极开展环境空气质量控制和治理工作，切实有效治理臭氧造成的危害，将能够给人们的正常生产生活提供较为安全健康的环境，保护生态自然环境，实现可持续发展目标。

参考文献

[1]王国强.环境空气质量臭氧浓度与气象条件相关性研究[J].资源节约与环保，2015（6）：126-127.

[2]赵颖，王飞，温彦平.煤炭工业城市近地面臭氧变化特征及其与气象条件的关联[J].环境化学，2015（5）：842-852.

[3]煤炭工业城市近地面臭氧变化特征及其与气象条件的关联[J].环境化学，2015（5）：842-852.

[4]云慧，郭继勇，张大伟，等.环境空气质量自动监测系统中动态校准仪臭氧浓度的复现性研究[J].中国环境监测，2015（6）：00125-00126.

[5]祝煦，黄正勇，贺磊.影响环境空气质量的PM2.5与相关因素的关系研究[J].安庆师范学院学报（自科版），2015（1）：31-35.

[6]吉祝美，馬晶晶，张俊.盐城市区夏季环境空气中臭氧浓度变化规律及其影响因素分析[J].黑龙江环境通报，2015，39（3）：58-63.

收稿日期：2019-02-28

作者简介：赵菊芳（1989-），女，汉族，研究生，工程师，研究方向为环境空气质量臭氧浓度与气象条件研究。