北方某市2020 年7 月—9 月环境空气臭氧污染特征分析

孙丽娟

（山西省生态环境监测和应急保障中心（山西省生态环境科学研究院），山西 太原 030027）

1 2020 年7 月—9 月某市环境空气质量

按照一定原则对北方某市11 个国控观测点2020 年7 月—9 月环境空气中SO2、NO2、臭氧、PM10、PM2.5、CO 6 项主要空气污染物的监测数据进行数据质量分析，剔除监测数据中的无效值（零值、负值、离群值），并记录和统计缺失数据的时段。在此基础上，依据《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）、《环境空气评价技术规范》（HJ 663—2013）和《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ 633—2012），分析和处理有效监测数据，空气污染物质量浓度月评价值的计算方法和评价方法参照年评价值计算方法和评价方法（SO2、NO2、PM10和PM2.5采用月平均浓度值，CO 采用24 小时平均值第95 百分位数，臭氧为日最大8 小时值第90 百分位数）。除特别标注，本研究中所提北方某市空气污染物质量浓度值为上述11 个站点的算数平均值，空气污染物质量浓度数据值以标准状态计。

1.1 环境空气污染物浓度月度变化

2020 年7 月—9 月，某市环境空气中SO2质量浓度日均值的变化范围分别为5 μg·m-3～23 μg·m-3、5.9 μg·m-3～24 μg·m-3、10 μg·m-3～31 μg·m-3；NO2质量浓度日均值的变化范围分别为16 μg·m-3～52 μg·m-3、18μg·m-3～49μg·m-3、24μg·m-3～55μg·m-3；臭氧质量浓度日最大8 小时均值的变化范围分别为86 μg·m-3～227 μg·m-3、65 μg·m-3～180 μg·m-3、57 μg·m-3～153 μg·m-3；PM10的质量浓度日均值变化范围为20 μg·m-3～83 μg·m-3、26 μg·m-3～103 μg·m-3、40 μg·m-3～110 μg m-3；PM2.5的质量浓度日均值变化范围为10 μg·m-3～58 μg·m-3、12 μg·m-3～74 μg·m-3、16 μg·m-3～62 μg·m-3；CO 的质量浓度日均值变化范围为0.36 μg·m-3～1.3 mg·m-3、0.35 μg·m-3～1.8 mg·m-3、0.45 μg·m-3～1.4 mg·m-3。如图1 所示，某市环境空气中SO2、NO2和CO 质量浓度的月评价值在7 月—9 月基本上呈现逐渐上升的趋势；臭氧质量浓度在7 月份的评价值最高，7 月—9 月依次降低；PM10和PM2.5质量浓度的评价值在8 月份最低，9 月份略有升高。

图1 2020 年7 月—9 月某市环境空气常规污染物质量浓度月评价值

1.2 环境空气首要污染物变化情况

如第210 页图2 所示，某市7 月份的环境空气首要污染物是臭氧，占比为100%；8 月份以臭氧为主，占比为82%，其次是PM10（18%）；9 月份环境空气首要污染物同样是以臭氧为主，但相对占比比7 月份和8 月份明显下降（46%），PM10、NO2和PM2.5的占比分别为33%、13%和8.4%。

图2 2020 年7-9 月某市环境空气首要污染物相对占比

1.3 环境空气污染物浓度超标情况

根据2020 年7 月—9 月某市各项环境空气常规污染物质量浓度月度评价值（表1）和各项常规污染物超标情况（表2）可知，2020 年7 月—9 月某市除臭氧外，其他各项环境空气污染物质量浓度月评价值均无超标。7 月—9 月，某市SO2、NO2、PM2.5、PM10、和CO 均无超标月份，也无超标日；臭氧有超标月，分别发生在7 月和8 月，7 月有13 d 超标，8 月有6 d 超标，超标日共为19 d；7 月—9 月超标天数占有效监测天数比例为21%，日评价达标率为79.3%。臭氧浓度在7 月的超标倍数为0.19，8 月的超标倍数为0.07，7 月—9 月某市臭氧超标倍数平均为0.10。

表1 2020 年7 月—9 月某市环境空气常规污染物质量浓度月评价值

表2 2020 年7 月～9 月某市环境空气污染物超标情况

2020 年7 月—9 月，某市国控站点周边环境空气中SO2、NO2、臭氧、PM10、PM2.5、CO 质量浓度的月评价值变化趋势与全市平均较为一致。总体而言，各站点SO2、PM10和CO 质量浓度月评价值均达标；TYJ站点的NO2质量浓度月评价值在8 月份和9 月份均超标，WHL、LDJ 和XXJ 3 个国控站点的NO2质量浓度月评价值在9 月份超标；所有国控站点臭氧质量浓度月评价值在7 月和8 月均超标，LDJ 的臭氧质量浓度月评价值在9 月份也超标；所有的国控站点的PM2.5质量浓度月评价值在8 月份均达标，TYJ 和WHL 站点的PM2.5质量浓度月评价值在9 月份超标，XXJ 站点的PM2.5质量浓度月评价值在7 月份和9 月份均超标。

上述分析表明，2020 年7 月—9 月期间某市环境空气中的常规空气污染物仅臭氧质量浓度的月评价值出现超标现象，在此期间，某市环境空气的首要污染物以臭氧为主。臭氧质量浓度的超标月主要发生在7 月和8 月，所有国控站点臭氧月评价值在7月和8 月均超标；臭氧质量浓度在7 月份的月评价值最高，8 月份、9 月份依次降低。SO2、NO2和CO 质量浓度的月评价值在7 月—9 月基本上呈逐渐上升的趋势；PM10和PM2.5质量浓度的月评价值在8 月份最低，9 月份略有升高。

2 2020 年7 月～9 月环境空气臭氧污染特征分析

2020 年7 月～9 月期间，某市环境空气中臭氧质量浓度月评价值在7 月最高，9 月最低；7 月—9 月臭氧质量浓度月评价值分别为208 μg·m-3、171 μg·m-3和141 μg·m-3。从站点情况来看，11 个国控站点周边环境空气中臭氧质量浓度月评价值在7 月和8 月均超标。在9 月份，国控站点中只有LDJ 一个站点臭氧质量浓度月评价值超标。总体来说，7 月和8 月是某市环境空气臭氧污染相对比较严重的月份。

2.1 臭氧污染发生的空间变化特征

根据国控点位周边环境空气中臭氧质量浓度日最大8 小时均值的最大值在7—9 月三个月的逐日变化情况，可以同时反映每月国控站点臭氧质量浓度日最大8 小时均值的最大值每日出现的点位分布情况。

7 月期间，国控点位周边环境空气共发生4 次臭氧污染过程，其中3 次为臭氧中度污染过程，1 次为臭氧重度污染过程。国控点位周边环境空气中臭氧质量浓度日最大8 小时均值最高值为288 μg·m-3，出现在DLL；臭氧质量浓度日最大8 小时均值高值出现频率最多的点位是DLL，当月出现15 次，浓度范围是141μg·m-3～288 μg·m-3。从点位上看，国控点位的DLL 周边环境空气在7 月份臭氧污染非常严重。

8 月期间，国控点位周边环境空气共发生臭氧污染过程约3 次，其中，1 次为臭氧轻度污染过程，2 次为臭氧中度污染过程。国控点位周边环境空气中臭氧质量浓度日最大8 小时均值最高值为244 μg·m-3，出现在DLL；臭氧质量浓度日最大8 小时均值高值出现频率最多的点位是LDJ 和TYJ，当月出现次数都为6 次，质量浓度范围是78μg·m-3～237 μg·m-3。从点位上看，国控点位的LDL、TYJ 周边环境空气在8 月份臭氧污染较严重。

9 月期间，国控点位周边环境空气共发生1 次轻度臭氧污染过程。国控站点周边环境空气中臭氧质量浓度日最大8 小时均值最高值为198 μg·m-3，出现在JSJ；臭氧浓度日最大8 小时均值高值出现频率最多的点位是LDL，当月出现17 次，质量浓度范围是66μg·m-3～157 μg·m-3。从点位上看，国控点位的LDL 周边环境空气在9 月份臭氧污染较严重。

上述分析表明，7 月—9 月期间，国控点位的LDL、DLL、TYJ 是环境空气臭氧污染较严重的点位。

2.2 臭氧污染发生的时间变化特征

7 月期间除7 月21 日、22 日与26 日3 天外，国控点位周边环境空气臭氧质量浓度日最大8 小时均值的最大值均超标。其中，国控点位7 月5 日—7日、11 日—12 日和23 日—25 日属于臭氧污染相对比较严重的时间段。

8 月期间国控点位周边环境空气有20 d 臭氧日最大8 小时均值的最大值没有出现超标现象。8 月份国控点位周边环境空气臭氧污染较重的时段集中在8 月8 日至14 日。

9 月期间除2 日—3 日和7 日—8 日外，国控点位周边环境空气臭氧质量浓度日最大8 小时均值的最大值均没有出现超标。与7 月和8 月相比，9 月期间各个点位臭氧日最大8 小时均值的最大值明显降低，臭氧出现超标的2 日—3 日和7 日—8 日国控点位周边环境空气臭氧日最大8 小时均值的最大值相对较低。

上述分析表明，7 月期间国控点位周边环境空气中的臭氧污染情况最为严重，8 月次之，9 月较轻。7 月5 日—7 日、11 日—12 日、23 日—25 日、29 日—31 日，8 月8 日—14 日是某市环境空气臭氧污染较为严重的时间段。

3 结论

1）2020 年7 日—9 月期间某市环境空气中的常规空气污染物仅臭氧质量浓度的月评价值出现超标现象，在此期间，某市环境空气的首要污染物以臭氧为主。臭氧质量浓度的超标月主要发生在7 月和8月，所有国控站点臭氧月评价值在7 月和8 月均超标；臭氧质量浓度在7 月份的月评价值最高，8、9 月份依次降低。7 月期间共发生2 次～4 次臭氧污染过程，达到了重度污染程度，表明7 月期间某市臭氧污染非常严重。

2）7 月和8 月是某市环境空气臭氧污染相对比较严重的月份，7 月期间国控点位周边环境空气中臭氧污染情况最为严重。国控点位的LDL、DLL、TYJ是发生臭氧污染较为严重的点位。7 月5 日—7 日、11 日—12 日、23 日—25 日、29 日—31 日，8 月8 日—14 日是某市环境空气臭氧污染较为严重的时间段。

总体而言，2020 年7 月—9 月期间，某市环境空气中首要污染物以臭氧为主；7 月与8 月为臭氧污染相对较严重的月份，尤其是7 月达到过臭氧重度污染，因此7 月是某市臭氧污染防治关键时期。国控点位的LDL、DLL、TYJ 是发生臭氧污染较为严重的点位，为某市需要重点关注的监测点位。