徐州市臭氧污染现状分析

孙 瑞

（江苏省徐州环境监测中心，江苏 徐州 221000）

近年来，我国大气臭氧污染日益严峻，臭氧作为二次污染物，当浓度过高时，就可能会引起人体的神经系统、呼吸系统等方面的疾病，影响人们的身体健康[1-2]。目前，京津冀“2＋26”城市和长江三角洲空气质量改善比较明显，苏皖鲁豫交界地区臭氧污染却出现逐年加重趋势，引起各方重视[3]。徐州市位于苏皖鲁豫交界地区，产业仍以电力、建材、化工等能源和资源消耗型为主，且机动车保有量逐年增加，随着徐州市四大产业转型完成，PM2.5污染得到显著控制，但臭氧污染有加重趋势。本文结合2020年徐州市空气质量国控监测站点的臭氧数据，分析徐州市臭氧污染现状，了解臭氧污染时空变化特征。

1 徐州市臭氧污染现状

1.1 数据来源

本文应用数据来源于徐州市的8个城区空气质量国控监测站点，不同站点的监测结果如表1所示。8个国控监测站点按照规范要求开展了SO2、NO2、O3、CO、PM10和PM2.5指标的监测，引用站点的所有监测数据满足准确性和有效性规定[4-5]。

表1 2020年徐州市国控监测站点臭氧浓度及超标天数变化

1.2 评价标准

按照《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）及其修改单、《环境空气质量评价技术规范（试行）》（HJ 663—2013）、《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（HJ 633—2012），对徐州市2020年臭氧污染进行分析。超标评价标准为《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）的二级标准（160 μg/m3）。

2 结果与讨论

2.1 总体情况

2020年徐州市臭氧污染有所下降，臭氧浓度（第90百分位数浓度和年均值浓度）有所降低，与2019年相比，臭氧超标天数显著减少。2020年徐州市臭氧浓度第90百分位数和年均值分别是160 μg/m3和102 μg/m3，同比分别下降了11.1%、4.7%，较2019年均有所减小。2020年徐州市首要污染物超标天数的前三位为PM2.5、O3-8 h、PM10，分别超标57 d、38 d、10 d，较2019年分别减少18 d、27 d和增加5 d。与2019年相比，2020年臭氧超标天数减少最多，较PM2.5多减少9 d。臭氧超标天数大幅减少，对2020年优良率贡献最大。2020年首要污染物中，O3-8 h占比最高，为42.2%，高出PM2.58.7%；臭氧首要污染物超标天数为38 d，位列第二，仅较PM2.5超标天数少19 d，臭氧单项污染物对空气质量的影响比例加大。

2.2 臭氧污染时空分布

2.2.1 臭氧污染空间分布

如表1所示，2020年徐州市区8个国控监测站点中，臭氧浓度下降幅度保持在1.0%～10.8%，相比2019年，臭氧超标减少天数保持在20～47 d。淮塔站点臭氧污染削减程度最大，位于市区下风向工业区的桃园路站点臭氧污染最重，臭氧浓度最高。

2020年徐州市区8个国控监测站点中，臭氧浓度最高的站点是桃园路，最低的是黄河新村。8个站点排名是桃园路＞贾汪大泉街道＞铜山招生办＞鼓楼区政府＞淮塔＞农科院＞新城区＞黄河新村。

2.2.2 臭氧污染季节性分布

由图1可以看出，2020年徐州市臭氧污染始于春季（3-5月），夏季（6-8月）污染最重，秋季（9-11月）有所反弹。2020年臭氧超标天集中在5月、6月和9月，分别超标11 d、13 d、6 d，其合计占臭氧污染总超标天数的78.9%。

图1 2019-2020年徐州市臭氧月度变化

研究表明，臭氧受气温、光照等气象条件影响，气温高、紫外辐射强的天气条件下，臭氧浓度较高[6]。2020年6-8月，臭氧超标天数和臭氧浓度均有所下降，与徐州市气象环境有一定关系。近几年，徐州市一般在6-8月进入梅雨期，降水量增多，日照时数减少。2020年6-8月，徐州市降水明显增多，相比2019年同期，同比分别增加152%、51%、3%，日照数同比分别偏少29%、39%、30%。阴雨天较多，太阳辐射减弱，气温相对较低，臭氧污染相对减轻，而降雨量较大，也会对污染物有稀释、清除的作用。2019年6月及2020年6月徐州市降水分布如图2所示。

图2 徐州市降水分布

2.2.3 臭氧污染日均分布

研究表明，臭氧浓度与臭氧前体物氮氧化物（NOx）、挥发性有机物（VOCs）浓度有一定关系。如图3所示，徐州市臭氧浓度的日变化呈单谷单峰型。2020年全年，臭氧日变化整体趋势相同，午夜至清晨光化学反应较弱，NO等污染物与O3等发生反应，造成O3逐渐消耗，浓度逐渐下降，在06:00-07:00达到最低；08:00左右，汽车出行早高峰等造成VOCs和NOx等臭氧前体物排放量的增加，另外，太阳辐射逐渐增强，光化学反应能力增强，O3浓度逐渐升高；14:00-16:00，O3浓度达到最高值；之后，随着大气边界层抬高，湍流作用增强，大气扩散能力增强，O3以及VOCs、NOx等前体物逐渐稀释和扩散，光化学反应能力减弱，O3逐渐消耗，臭氧浓度逐渐下降。

图3 徐州市臭氧浓度日变化

3 结论

2020年，徐州市臭氧污染总体有所下降，臭氧浓度有所降低，臭氧超标天数相比2019年显著减少。2020年首要污染物中，O3-8 h占比最高，为42.2%；臭氧超标天数为38 d，位列第二，臭氧单项污染物对空气质量的影响比例加大。2020年徐州市臭氧污染仍是夏季最重，臭氧超标天集中在5月、6月与9月，其合计占总超标天数的78.9%。徐州市臭氧浓度的日变化呈单谷单峰型，14:00-16:00，O3浓度达到最高值。未来，要继续加强臭氧监测数据和污染成因分析，通过监测车走航、无人机监测等手段开展溯源分析；继续开展臭氧污染预警预报工作，通过提前预警及早发现臭氧污染过程；开展重点时段、重点季节管控工作，通过错峰生产等有效管控措施降低臭氧污染。