漳州市区2019年秋季大气臭氧污染过程分析

林振伟

(漳州市环境信息中心，福建 漳州 363000)

近年来，随着我国城市化进程的加快，城市臭氧污染问题日益突出[1]。O3作为一种大气中常见的污染气体，高浓度的O3对人体健康[2]、生态环境[3]和气候变化[4]等均有重要影响。因此，我国环境空气中的 O3污染问题越来越受到大众的广泛关注。2017年以来，漳州市区O3污染频发，尤其是在秋季时段，O3污染尤为严重，如2019年9月24日-26日，漳州市区环境空气质量连续三天出现O3轻度污染。为有效防治O3污染，提升漳州市区空气质量，本文通过分析 2019年9月24日-26日漳州市区O3污染过程中环境空气O3、二氧化氮(NO2)及其气象因子变化特征、O3前体物的变化特征、天气形势、O3污染的气团轨迹及O3污染过程的模拟，为漳州市有关部门制定可行的O3污染防治政策提供理论依据。

1 国控空气城市站点

2019年，漳州市区共有2个国控空气城市评价点和1个对照点，分别为三中、蓝田和九湖[5]，3个点位布设均符合《环境空气质量监测点位布设技术规范(试行)》(HJ664-2013)[6]，监测数据具有代表性。

2 臭氧污染过程相关数据分析

2.1 O3、NO2及其气象因子变化特征

2019年9月23日-27日漳州国控站点O3浓度变化时序图见图1。可以看出，三个站点O3浓度逐日升高，26日O3浓度峰值超过200μg⋅m-3。

图1 2019年9月23日-27日漳州国控站点O3浓度变化时序图

从图2可见，2019年9月23日-27日相对湿度低，尤其是白天，相对湿度低至50%，最高气温高达30℃及以上，大气压高达1017hPa。低湿度、高温度、高气压有利于O3本地生成。

图2 2019年9月23日-27日三中站点气象因子变化特征图

表1为各监测站点O3浓度与NO2浓度、温度(T)相关性R2与拟合斜率汇总。从表中可以看出三中(R2=0.74)、九湖(R2=0.82)监测站点O3浓度与NO2浓度都呈显著负相关，说明该污染时段O3主要来自于本地生成[7]。三个站点均表现为O3浓度与温度呈显著正相关，即温度越高，光化学反应强烈，越有利于O3的生成。

表1 2019年9月24日-26日各监测站点O3浓度与NO2浓度、湿度(T)相关性分析

2.2 臭氧前体物的变化特征

2019年9月23日-27日期间挥发性有机化合物(VOCs)平均浓度为35.66ppbv，臭氧生成潜势(OFP)的平均贡献为60.27ppbv，主要OFP贡献类别主要为含氧烃、芳香烃和烯烃(图3)。该阶段夜间VOCs累积效应显著，峰值均出现在凌晨2～3点，光化学反应前的浓度较高；白天光照强烈，促进了O3的生成[8]。

图3 2019年9月23日-27日VOCs浓度及其OFP图

2.3 臭氧污染的天气形势分析

9月24-26日副高强盛，福建省位于副高西侧西南气流控制下，天气晴热干燥，日照时间长(如图4所示)，平均气温较高，早晚温差大(气温日较差达到10～13℃,见图5)。

(a)9月25日 (b)9月26日图4 2019年9月25日-26日福建省日照时数分布图

白天气温高、湿度低，副高下沉气流将上层O3通过热湍流交换至近地层，本地生成O3的条件较好，叠加作用是漳州市O3浓度出现持续超标的原因。另外，夜晨辐射降温明显，逆温层强度强且稳定，导致夜间O3浓度居高不下，这也是O3浓度超标的原因之一[9]。27日，近地层转偏东气流影响，台湾海峡上空出现对流云团，导致漳州云量增多，O3浓度下降，污染过程结束，但日均值还是较高的。

2.4 臭氧污染过程的模拟

模式模拟结果所示(如图6)，2019年9月23-27日O3污染的整个过程及其传输路径。可以看出，9月23-26日，长三角地区O3浓度逐日上升，并且向南传输影响福建沿海地区。27日，高O3浓度气团消散，对福建沿海地区的影响减弱。

(a)9月23日下午3时臭氧分布图

3 结论与建议

3.1 结论

2019年9月24-26日副高强盛、天气晴热干燥、日照时间长，相对湿度低、气温高、气压高，本地生成O3的条件较好；O3浓度与NO2浓度呈显著负相关，该时段O3主要来自本地生成；另外，由于长三角地区的传输，导致夜间O3浓度居高不下，这也是造成O3超标的原因之一。

3.2 建议

①深化区域应急联动，建立与周边各地市区域应急联动快速响应机制，实现大气污染区域协同响应。

②优化城市通风廊道，加强城市建设规划，遵循气象规律，兼顾城市通风和提升污染物扩散能力，合理设置、调整风通道，保证城市主风道畅通。

③强化对中心城区加油站、储油库、油罐车油气回收治理，完善油气回收系统。开展油气回收在线监控系统平台试点，实现对重点储油库和加油站油气回收远程集中监测、管理和控制。

④大力推广使用低VOCs含量涂料、油墨和胶粘剂，在家具、集装箱、整车生产、船舶制造、机械设备制造、汽修、印刷等行业全面推进企业实施源头替代。

⑤积极推进污染企业退城入园，优化区域产业布局，调整区域产业结构，减少本地源排放。