上海市奉贤区2016-2018臭氧污染特征分析

陆晓怡 方佳倩 王悦

摘要：通过奉贤区4个空气自动监测站，获得2016年-2018年臭氧8小时以及相关大气污染的监测数据。分析近年奉贤区臭氧污染的现状，以及季节对臭氧污染的影响，同时研究二氧化氮与臭氧污染之间的关系。结果表明，2016年到2018年奉贤臭氧均超过国家二级标准，且明显表现出春夏高峰现象。与二氧化氮之间呈反比关系。

关键词：奉贤区;O3日最大8h滑动平均值;季节影响;二氧化氮

中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）08-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.08.107

Characteristics of ozone pollution in Shanghai Fengxian during 2016-2018

Lu xiaoyi， Fang jiaqian，Wang yue

（Shanghai FengXian District Environmantal Monitoring Station，Shanghai 201400，China）

Abstract：Through 4 automatic air monitoring stations in fengxian district，get O3-8h and related air pollution monitoring data from 2016 to 2018.Analysis of ozone pollution In fengxian recent years，and seasonal effects on ozone pollution，also study the relationship between nitrogen dioxide and ozone pollution.The results show that，from 2016 to 2018， theO3-8h in fengxian exceeded the national level II，and the phenomenon of spring and summer peak is obvious. It is inversely proportional to nitrogen dioxide.

Key words：Fengxian;O3-8h;Seasonal effect;Nitrogen dioxide

1 臭氧污染現状及研究意义

随着我国工业化与城市化进程的高速推进，大气污染状况愈加严峻，在公众视野还聚焦在细颗粒物时，臭氧（O3）已经悄然成为我国南方城市的首要污染物。

城市空气中的臭氧，主要是直接排入大气中的一次污染物氮氧化物和挥发性有机物在太阳光与热作用下，经化学反应形成的二次污染物。臭氧污染不论是对我们人类的身体健康还是农作物的生长均会产生很大的损害。臭氧在潜移默化的侵入我们的城市，一点点超标，人们不会有任何感觉，这也是它容易被忽视的原因。所以，清楚臭氧污染的形成原因和产生的危害，并且做好臭氧污染的防污治理是具有深远意义的。

2 监测点位及分析方法

奉贤区共有4个自动监测子站，分别为奉贤南桥站、奉贤海湾站、奉贤南桥新城站、奉贤奉浦站，均配有臭氧在线监测仪，仪器品牌Thermo Fisher Model 49i，该设备利用O3的紫外吸收原理进行监测。

2.1 判定依据

根据《环境空气质量标准》（GB3095-2012）及《环境空气质量评价技术规范》（HJ663-2013），臭氧日浓度以日最大 8 h滑动平均值进行评价，年浓度以日最大8h滑动平均值的第90百分位数进行评价。该方法与颗粒物和二氧化硫等气态污染物直接用浓度均值进行相关评价有所区别。

2.2 奉贤区2016-2018臭氧变化情况

2.2.1 年际变化分析

根据图2所示，近三年（2016-2018年）监测数据表明，2016年奉贤区臭氧日最大8h滑动平均值的第90百分位数为167ug/m3，2017年最高，达到181ug/m3，2018年为164ug/m3。连续三年浓度均超出国家二级标准，臭氧是近年来我区大气主要污染物。

2.2.2 月度变化分析

图3显示，连续三年间臭氧浓度都是从 1 月份开始逐步上升，5-9 月维持在高位，随后逐月下降。之所以臭氧浓度在5-9月有所回落，最主要的原因是上海进入黄梅天，阴雨连绵，雷阵雨不断，气温较平日有所下降，这在很大程度上影响了臭氧的产生。

2.2.3 臭氧污染的季节变化

根据奉贤区的气候特征，将3-5月划为春季，6-8月划为夏季，9-11月划为秋季，上一年的12月以及当年的1，2月划为冬季，评价奉贤区不同季节臭氧的超标情况。结果表明2016-2018年，春，夏，秋三季奉贤区臭氧浓度均在较高值（见图3），其中秋季呈现逐年上升的趋势，这主要是由天气流动模式导致，是东亚季风，热带气旋与长三角区域海陆风相互作用的产物。这与近几年上海不断上升的气温有关，随着温室效应的加剧，持续的高温和强烈的太阳辐射有利于氮氧化物和挥发性有机物发生光化学反应从而生成地面臭氧。

2.3 与二氧化氮之间的关系

由图4可见，二氧化氮浓度变化波动幅度相对平缓，但冬季浓度增高态势明显;同时可以明显观察到，当臭氧浓度升高时，二氧化氮的浓度降低。这是由于受季风气候影响，夏秋季风向主要偏南风且风速相对大，利于污染物扩散，而冬春季主要以偏北风为主，气流较慢，污染物容易积聚导致浓度升高。

近地面造成污染的臭氧，其中一部分来自于高空臭氧层的流入，还有一些来自于土壤、闪电、生物排放等等，燃煤、机动车尾气、石油化工等放出的一次污染物在大气中经光化学反应形成的二次污染物。研究表明，每年在近地面层的臭氧污染中，有少部分来自于大自然本身的臭氧层输送，而大部分都是来自于有机废气、NOx 等污染物的光化学反应。氮氧化物是臭氧生成重要前体物，它们绝大部分来自于人为原因的排放。

二氧化氮生成NO和O3， NO又可以被氧化成NO2，化学方程式如下：

NO2→NO+O;2NO+O2→2NO2 ;O+O2→O3; 3O2 =2O3

3 结论

（1）奉贤区2016-2018年臭氧（O3）日最大 8 小时滑动平均值的第 90 百分位数分别为167ug/m3，181ug/m3，164ug/m3，均超过国家二级标准。（2）奉贤近三年近地面臭氧（O3）浓度呈现较规律的变化：臭氧浓度都是从1月份开始逐步上升，5-9 月维持在高位，随后逐月下降。（3）臭氧（O3）与二氧化氮之间呈反比关系 ， 当臭氧的浓度持续升高，二氧化氮的浓度不断降低。同时2016至2018年二氧化氮的浓度变化波动幅度相对平缓。

参考文献

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收稿日期：2019-03-18

作者简介：陆晓怡（1990-），女，汉族，本科学历，助理工程师，研究方向为大气污染。