昆明市2019年近地面O3时空分布特征

沈 鹰，杨家康，段 玮

(云南省气象科学研究所，云南 昆明 650034)

0 引言

随着社会经济的高速发展，空气污染成为中国最严重的环境问题之一，受到各级政府和广大群众的普遍关注。昆明市作为省会城市和云南省的经济中心，虽然环境空气质量总体较好[1-4]，但是，随着人口的不断增加、主城区面积的快速扩大、工农业生产的发展、以及机动车数量的迅速增长，给大气环境保护带来的压力不断加大。尤其是近地层O3浓度的超标，会刺激人体呼吸道，引发呼吸系统疾病；造成人类神经中毒；破坏人体免疫机能；还会对人体皮肤造成破坏作用，从而引起了大家的高度关注。但由于O3污染原因的不确定性，给当地政府制定针对性的大气染污防治措施带来了困难[5-10]，需要予以进一步研究。

1 观测资料及分析方法

昆明市主城区共设置空气质量监测点7个，全部为国控监测点，分别为呈贡、龙泉镇、东风东路、金鼎山、碧鸡广场、官渡区博物馆、西山森林公园(清洁对照点)，这些监测点从2013年开始，按照《环境空气质量标准》(GB3095-2012)[11]的要求，监测项目由二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物(PM10)3项增加为二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)、臭氧(O3)、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)6项。本研究所采用的数据，全部来源于生态环境业务监测部门，资料的质控、审核和整编均按照现行业务规范执行。

2 O3时空分布特征

2.1 O3污染总体状况

根据《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ 633-2012)[12]和《环境空气质量评价技术规范(试行)》(HJ 663-2013)[13]，2019年，昆明市全市O3污染状况总体较好，全年O3浓度为优良类别的天数为357天，达97.8%，O3轻度污染天数为8天，为2.2%，没有出现中度以上污染情况。但如果对每个监测点进行单点空气质量评价，则每个监测点的O3超标天数都会明显上升。图1给出了7个监测点各类别O3污染天数及所占比例。

由图1可见，各监测点均有O3污染出现，出现比例在4.4～11.5%，其中，呈贡、西山森林公园2个监测点全年O3污染比例接近和超过了10%，呈贡点还出现了1天中度污染，相反，位于市中心的碧鸡广场O3污染出现天数最少，优良天数最多。

(a)污染天数

(b)占比

2.2 O3-8h浓度变化情况

图2给出了各监测点2019年O3-8h浓度的变化情况。由图2a可以看出，各监测点每天的O3-8h浓度及其变化趋势基本一致，说明这些监测点的大气扩散条件基本一致，监测资料能够真实反映全市各区域O3-8h浓度分布和变化状况。由图2b可以看出，2019年，各监测点的O3-8h浓度变化范围相差不大，O3-8h浓度最小值为9 μg/m3，出现在金鼎山，最大值为228 μg/m3，出现在呈贡。各监测点O3-8h浓度的年平均值变化范围为91～109 μg/m3，最小值出现在东风东路，最大值出现在西山森林公园。

2.3 O3-8h月际变化情况

图3给出了各监测点O3-8h各月平均值的变化情况。由图3a可以看出，各监测点的O3-8h月平均值变化趋势基本一致，均在4、5月份为最大，11、12月份最小，其中，呈贡5月份的O3-8h月平均值超过了160 μg/m3，说明呈贡在5月份长时间处于O3轻度污染状态。按季节来说，各监测点都是春季(3～5月)O3-8h浓度最大，明显大于其它3个季节，是O3污染最严重的季节；秋季(9～11月)和冬季(12、1、2月)的O3-8h浓度差别很小，为全年O3污染最轻的季节；夏季(6-8月)的O3-8h浓度比春季小，比秋、冬季节大，O3污染程度居中。由图3b可以看出，各监测点O3-8h月平均值最小为64 μg/m3，出现在东风东路和碧鸡广场，最大为163 μg/m3，出现在呈贡。

(a)O3-8h逐日浓度

(b)O3-8h浓度变化范围

(a)O3-8h月平均值

(b)O3-8h月平均值变化范围

2.4 O3-8h周内变化情况

有研究发现，人类工作生活的周期性会造成O3浓度出现周末效应[7，14]，为此，图4给出了昆明市各监测点2019年周内逐日O3-8h的变化情况。由图4a可以看出，昆明市各监测点O3-8h周内各日平均值变化幅度不大，星期日浓度稍大，其次是星期一，其它日子的浓度差异很小，周末O3-8h平均浓度与工作日O3-8h平均浓度无明显差异，结合图4b可以看出，总体来说，各监测点O3-8h周内各日平均值变化不大，没有表现出明显的周末效应。

(a)O3-8h周内平均值

(b)O3-8h周内平均值变化范围

3 结论与讨论

(1)各监测点中，呈贡、西山森林公园的O3浓度达标天数最少，碧鸡广场的O3浓度达标天数最多。西山森林公园作为清洁对照点，出现这种情况的原因有待进一步研究。

(2)各监测点的O3-8h浓度变化范围最小值为9 μg/m3，出现在金鼎山，最大值为228 μg/m3，出现在呈贡。

(3)各监测点O3-8h浓度的年平均值变化范围为91～109 μg/m3，最小值出现在东风东路，最大值出现在西山森林公园，这种现象可能是非人类活动造成的。

(4)各监测点O3污染程度均为春季最严重，秋季和冬季最轻，夏季居中。

(5)各监测点O3-8h浓度周内各日平均值变化幅度不大，没有表现出明显的周末效应，说明O3-8h浓度变化与人类活动关系不大。