文-尚靜 江蘇省徐州環(huán)境監(jiān)測(cè)中心

臭氧存在于平流層和對(duì)流層，平流層的臭氧起到保護(hù)環(huán)境的作用，而對(duì)流層的臭氧濃度增加，會(huì)對(duì)人體造成危害，如加重呼吸疾病，損害肺功能等。臭氧污染是近年來(lái)影響徐州夏季空氣質(zhì)量的重要因素，一直未能得到有效控制。臭氧是一種二次污染物，它的生成與氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物等其他有機(jī)污染物相關(guān)性較大，原因復(fù)雜，污染防治難度較高。利用徐州2015、2016年度徐州市7個(gè)空氣自動(dòng)站點(diǎn)監(jiān)測(cè)臭氧數(shù)據(jù)，分析臭氧季均變化、月均變化以及日均變化規(guī)律，這位今后臭氧污染防治工作奠定了基礎(chǔ)。

1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位、監(jiān)測(cè)方法

1.1 監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)

徐州市區(qū)設(shè)置7個(gè)國(guó)控大氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，分別為黃河新村、淮塔、銅山獸醫(yī)院、新城區(qū)、農(nóng)科院、桃園路和銅山環(huán)保局，詳見(jiàn)表1?！包S河新村”測(cè)點(diǎn)位于徐州市西部，設(shè)在泉山區(qū)黃河南路60號(hào)，代表居民區(qū)，屬二類區(qū)?！盎此睖y(cè)點(diǎn)位于徐州市南部，設(shè)在云龍區(qū)淮海戰(zhàn)役烈士紀(jì)念塔院內(nèi)，代表風(fēng)景名勝區(qū)，屬一類區(qū)?！肮臉菂^(qū)政府（原銅山獸醫(yī)院）”測(cè)點(diǎn)位于徐州市北部，設(shè)在鼓樓區(qū)中山北路鼓樓區(qū)政府鼓樓區(qū)政府東側(cè)水景花苑小區(qū)內(nèi)，代表居民區(qū)，屬二類區(qū)。“桃園路”測(cè)點(diǎn)位于徐州市東部，設(shè)在徐州經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)桃園路2號(hào)實(shí)驗(yàn)小學(xué)院內(nèi)，代表一般工業(yè)區(qū)，屬二類區(qū)。“新城區(qū)”測(cè)點(diǎn)位于徐州市東南部，設(shè)在徐州市環(huán)境中心站樓頂，代表商業(yè)交通居民混和區(qū)，屬二類區(qū)。“銅山區(qū)招生辦（原銅山環(huán)保局）”測(cè)點(diǎn)位于銅山區(qū)青少年活動(dòng)中心院內(nèi)，代表文化區(qū)，屬二類區(qū)?！稗r(nóng)科院”測(cè)點(diǎn)位于徐州市東部，設(shè)在徐州經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)城東大道農(nóng)科院內(nèi)，屬于交通居住混合區(qū)，屬二類區(qū)七個(gè)站點(diǎn)均值反映徐州市區(qū)空氣質(zhì)量狀況。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括臭氧在內(nèi)的國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095-2012）要求的六項(xiàng)基本污染物。

表1

1.2 監(jiān)測(cè)方法

采用化學(xué)發(fā)光法分析，采樣頻率為24小時(shí)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，會(huì)定期對(duì)儀器進(jìn)行維護(hù)、校準(zhǔn)和檢查。

1.3 評(píng)價(jià)方法

依據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）》HJ663-2013的要求，臭氧監(jiān)測(cè)結(jié)果采用臭氧八小時(shí)值的第90百分位來(lái)評(píng)價(jià)。

2 臭氧監(jiān)測(cè)結(jié)果分析

2015年度，臭氧日最大8小時(shí)平均濃度范圍為12～249ug/m3，日最大8小時(shí)平均濃度超標(biāo)率為6.3%，日最大8小時(shí)平均濃度第90百分位數(shù)（153mg/m3）達(dá)標(biāo)。2016年度，臭氧日最大8小時(shí)平均濃度范圍為12～206μg/m3，日最大8小時(shí)平均濃度超標(biāo)率為8.74%，日最大8小時(shí)平均濃度第90百分位數(shù)（153mg/m3）達(dá)標(biāo)。

2.1 臭氧季變化特征

2015年、2016年徐州市建成區(qū)O3日最大8小時(shí)濃度均值季節(jié)分布呈現(xiàn)夏季相對(duì)較高、冬季相對(duì)較低的特征， O3日最大8小時(shí)濃度均值由高到低依次均為：夏季＞春季＞秋季＞冬季。2015年、2016年徐州市建成區(qū)O3日最大8小時(shí)濃度季節(jié)分布見(jiàn)圖1。

圖1 徐州市臭氧季變化特征

2.2 臭氧月變化特征

2015年、2016年徐州市建成區(qū)O3日最大8小時(shí)濃度月均濃度呈季節(jié)性變化，相對(duì)低值出現(xiàn)在1月、2月、11月和12月，相對(duì)高值出現(xiàn)在5～10月，見(jiàn)圖2。

圖2 徐州市臭氧月變化特征

2.3 臭氧日均小時(shí)變化特征

以2015年3月1日小時(shí)數(shù)據(jù)變化為例（圖3），臭氧變化存在四個(gè)階段，分別是前夜累計(jì)階段、臭氧抑制階段、臭氧光化學(xué)生成階段和臭氧消耗階段。第一階段前夜累計(jì)階段即為日出前臭氧濃度變化幅度很小；第二階段臭氧抑制階段為日出后太陽(yáng)紫外線較弱的時(shí)段，隨著早交通高峰的到來(lái)，臭氧的前提污染物CO、NOX、CHX等等濃度逐漸升高，消耗了臭氧，使臭氧在07：00左右出現(xiàn)最低值；第三階段為光化學(xué)累計(jì)階段，隨著太陽(yáng)紫外線增加，臭氧濃度逐漸升高，使臭氧在14：00-16：00時(shí)出現(xiàn)高值；第四階段臭氧消耗階段為午夜，臭氧濃度逐漸下降。

圖3 臭氧小時(shí)均值變化規(guī)律

2.4 點(diǎn)位變化特征

2016年度，O3日最大8小時(shí)值超標(biāo)天數(shù)32天，超標(biāo)率為8.7%。各國(guó)控點(diǎn)O3日最大8小時(shí)平均濃度均出現(xiàn)超標(biāo)，超標(biāo)率最高的國(guó)控點(diǎn)為黃河新村測(cè)點(diǎn)，超標(biāo)率為15.6%。各大氣國(guó)控點(diǎn)O3日最大8小時(shí)90百分位濃度如圖2～4所示。

圖4 七個(gè)國(guó)控點(diǎn)位O3日最大8小時(shí)90百分位濃度

3 結(jié)論

夏季，徐州首要污染以臭氧為主，O3日最大8小時(shí)濃度均值季節(jié)分布呈現(xiàn)夏季相對(duì)較高、冬季相對(duì)較低的特征。

通過(guò)月變化曲線，臭氧相對(duì)低值出現(xiàn)在1月、2月、11月和12月，相對(duì)高值出現(xiàn)在5～10月。

通過(guò)日變化曲線，臭氧變化前夜累計(jì)階段、臭氧抑制階段、臭氧光化學(xué)生成階段和臭氧消耗階段等四個(gè)階段。一天中低值出現(xiàn)在凌晨7時(shí)，高值出現(xiàn)在14～16時(shí)。