鄒旭東,蔡福,王笑影,李克非,張云海,汪宏宇,楊洪斌,劉玉徹
1.中國氣象局沈陽大氣環(huán)境研究所,遼寧 沈陽 110166;2.遼寧省氣象裝備保障中心,遼寧 沈陽 110166
大氣中 90%以上的臭氧存在于大氣層的上部或平流層。研究發(fā)現(xiàn)地面附近大氣中的臭氧濃度有快速增高的趨勢。O3在對流層濃度增加會對人體健康產(chǎn)生危害,O3對眼睛和呼吸道有刺激作用,對肺功能有影響,較高濃度的臭氧對植物也有害。有研究對石家莊市慢性阻塞性肺?。–OPD)住院病例資料分析得出,較高氣溫、高O3污染環(huán)境對COPD疾病人群的影響存在協(xié)同加強(qiáng)效應(yīng)(付桂琴等,2019)。通過計算近地面臭氧污染對上海市居民的健康影響和相關(guān)的健康經(jīng)濟(jì)損失指出,近地面臭氧污染可以導(dǎo)致上海市居民早逝和住院(陳仁杰等,2010)?;诳諝赓|(zhì)量長期監(jiān)測數(shù)據(jù),結(jié)合各城市人口數(shù)據(jù)研究得出,京津冀地區(qū) O3濃度呈上升趨勢,暴露在O3濃度超標(biāo)情況下的人口在2015—2017年逐漸上升(趙輝等,2020)。還有學(xué)者基于 2017年全國監(jiān)測站點的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計,利用BenMap工具估計全國O3污染的健康損失和健康經(jīng)濟(jì)價值(曾賢剛等,2019)。臭氧是一種反應(yīng)性極高的強(qiáng)氧化劑,能夠傷害植物(Fowler et al.,2009;Kumar et al.,2013)。近地面O3污染還對整個生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響,甚至對全球氣候變化造成不良影響(Liu et al.,2018;Tang et al.,2013;Tilmes et al.,2012)。
隨著城市化和機(jī)動車保有量的快速增長,大量汽車尾氣和工業(yè)排放中的氮氧化物和有機(jī)物在太陽光與熱作用下經(jīng)化學(xué)反應(yīng)形成臭氧。臭氧污染主要形成于市區(qū)及市郊,并在有利氣象條件下擴(kuò)散到外圍地區(qū)(梁俊寧等,2019)。O3生成對揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)較為敏感,O3污染過程伴隨VOC老化過程(姚青等,2019)。有研究分析西寧市近地面 O3變化特征及其影響因素,得到 O3濃度和NO2、CO以及與氣溫、相對濕度、氣壓、風(fēng)、降水的相關(guān)影響(談昌蓉等,2019)。以監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),結(jié)合空氣質(zhì)量模型與過程分析等工具,對珠三角背景地區(qū)的 O3濃度變化情況進(jìn)行了分析(沈勁等,2019)。從化學(xué)成分和轉(zhuǎn)化過程分析了 PM2.5與臭氧污染的成因關(guān)聯(lián)以及相互影響,并依據(jù)中國PM2.5和臭氧污染的現(xiàn)狀,提出了PM2.5與臭氧污染協(xié)同控制工作建議(李紅等,2019)。目前關(guān)于O3的地域特征以及影響因素的研究在京津翼、長三角、珠三角地區(qū),長江中下游地區(qū)、成都、內(nèi)蒙古等很多地區(qū)都有開展(汪宇等,2020;胡成媛等,2019;王玫等,2019)。但是在遼寧、乃至東北地區(qū)開展的研究較少。
遼寧省位于歐亞大陸東岸中緯度地區(qū),屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。冬季長夏季暖,春秋季短、雨熱同季、日照豐富,雨量分布不均,東濕西干。地勢上遼東、遼西兩側(cè)為山地丘陵,中部為遼河平原,呈馬蹄形向渤海傾斜,遼西渤海沿岸為狹長的海濱平原,人口集中的城市都位于這些平原地區(qū)。處理好環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)增長之間的矛盾問題對于遼寧經(jīng)濟(jì)振興具有重要的現(xiàn)實意義。而關(guān)于 O3污染研究工作的開展正是解決環(huán)境問題所迫切需要的。遼寧省是東北老工業(yè)基地的核心,歷史上生態(tài)環(huán)境遭受了嚴(yán)重的破壞(夏欣,2019)。遼寧省各城市重工業(yè)多,冬季采暖期長、晝夜溫差大、逆溫效應(yīng)突出,污染擴(kuò)散條件不好(鄒旭東等,2018)。隨著工業(yè)化進(jìn)程加快,能源消耗增加,大氣污染環(huán)境問題也日益嚴(yán)重,特別是沈陽、鞍山等城市的空氣污染濃度一直處于較高水平之上(張雅琪,2018)。在全國主要工業(yè)省區(qū)大氣污染減排效率中遼寧處于較低水平(汪克亮等,2017)。在政府的一系列治理措施之下,近年來遼寧省的大氣環(huán)境質(zhì)量有了一定程度的改善,但大氣環(huán)境問題依舊不容忽視(陳俊宏,2019)。本文研究依據(jù) 2014—2019年遼寧 15個城市的國家空氣質(zhì)量監(jiān)測站點的近地面污染物觀測資料,以及氣象觀測資料,分析遼寧地區(qū)近 6年以來 O3濃度的時間變化、空間分布特征,以及和其他污染物的相關(guān)影響。
O3及其他相關(guān)污染物(PM2.5、PM10、CO、NO2、SO2、AQI)濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)來自遼寧省環(huán)保局。數(shù)據(jù)時間為2014年1月1日至2019年12月31日。O3日評價指標(biāo)采用 O3日最大 8 h滑動平均質(zhì)量濃度(簡稱O3-8 h)。O3年評價指標(biāo)為日最大8 h滑動平均質(zhì)量濃度第90百分位數(shù)(簡稱為O3-8 h-90)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計嚴(yán)格參照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)和《環(huán)境空氣質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ 663—2013)執(zhí)行。本研究中 15個城市的 O3質(zhì)量濃度年實際有效監(jiān)測天數(shù)為353—366 d,符合國家評價技術(shù)規(guī)范。在計算年均值和月均值時對有效數(shù)據(jù)的缺失部分進(jìn)行了插值。氣象資料來源于遼寧省氣象局。在充分考慮資料完整性和代表性等因素后,每個城市選取1個臺站的氣象要素數(shù)據(jù),資料文件已通過嚴(yán)格的質(zhì)量控制和檢查。
O3評價標(biāo)準(zhǔn)按照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)中關(guān)于O3的二級標(biāo)準(zhǔn),即O3-8 h超過 160 μg·m-3為日評價指標(biāo)超標(biāo);O3-8 h-90超過160 μg·m-3為年評價指標(biāo)超標(biāo)。各污染物、氣象因子與O3濃度的相關(guān)性采用SPSS軟件中的Spearman相關(guān)性分析完成。采用ArcGIS軟件對遼寧省的O3濃度進(jìn)行空間分析。
2.1.1 O3質(zhì)量濃度的年際變化
對遼寧15個城市2014—2019年的O3質(zhì)量濃度年均值、超標(biāo)天數(shù)比例等進(jìn)行了統(tǒng)計(見表 1、圖 1)。2014—2017年全省的臭氧污染狀況連續(xù)上升。全省的O3-8 h-90的變化范圍分別為110—165、96—172、116—185、117—180 μg·m-3,較全國平均值 140、134、138、167 μg·m-3分別高 3.6%、10.4%、13.0%和低6.6%。2015—2016年全省O3-8 h-90平均值較上一年的上升比例分別為2.1%、5.4%。各年O3-8 h-90超過160 μg·m-3的超標(biāo)城市分別是,2014年:沈陽、撫順、營口、鐵嶺;2015年:大連、葫蘆島、錦州、盤錦、營口;2016年:沈陽、大連、撫順、葫蘆島、錦州、遼陽、盤錦、鐵嶺、營口;2017年:沈陽、鞍山、大連、葫蘆島、錦州、盤錦、鐵嶺、營口、朝陽。2014—2017年全省平均O3超標(biāo)天數(shù)比例分別是:3.8%、4.9%、6.0%、7.1%,2015—2017年超標(biāo)天數(shù)比例分別比上一年上升了 28.9%、22.4%、18.3%。2014—2016年營口超標(biāo)天數(shù)最多,各年超標(biāo)天數(shù)分別是38、69、67 d。2017年葫蘆島超標(biāo)天數(shù)最多,為61 d。另外各年超標(biāo)天數(shù)較多城市分別有,2014年:盤錦、大連、葫蘆島;2015年:盤錦、大連、錦州、葫蘆島;2016年:盤錦、葫蘆島、錦州、鐵嶺;2017年:營口、錦州、盤錦。2018—2019年全省的臭氧污染持續(xù)好轉(zhuǎn)。O3-8 h-90的變化范圍分別為 126—183、102—165 μg·m-3。O3-8 h-90平均值較上一年分別下降了 1.9%和3.9%。2018年較全國平均值151 μg·m-3高1.3%。年O3-8 h-90超標(biāo)城市分別有,2018年:沈陽、撫順、盤錦、營口;2019年只有營口超標(biāo)。全省平均O3超標(biāo)天數(shù)比例分別是6.3%和4.9%,分別較上一年下降了 11.3%和 22.2%。年超標(biāo)天數(shù)都是營口最多,分別為65、46 d。超標(biāo)天數(shù)較多的城市分別是,2018年:盤錦、沈陽、撫順;2019年:朝陽、葫蘆島、撫順、錦州。
表1 2014—2019年遼寧地區(qū)O3質(zhì)量濃度及氣象條件Table 1 O3 concentration and meteorological elements in Liaoning Province in 2014-2019
圖1 2014—2019年遼寧地區(qū)各城市O3-8 h-90質(zhì)量濃度Fig.1 ρ(O3(8 h-90)) in cities of Liaoning Province in 2014-2019
2014—2016年、2018年遼寧平均O3質(zhì)量濃度值都是高于全國平均值,2017年低于全國平均值。全省的 O3質(zhì)量濃度污染的逐年表現(xiàn)為先上升后下降,2016年、2017年達(dá)到最高值,然后下降。O3年評價結(jié)果超標(biāo)的城市數(shù)量2014年為4個,2015年為5個,2016年、2017年達(dá)到9個,2018年為4個,2019年只有1個城市超標(biāo)。2017年的O3-8 h-90濃度和超標(biāo)天數(shù)比例都是6 a中的最高值。氣象條件的變化和空氣污染濃度關(guān)系密切,在 6 a之中2017年平均溫度較高,年降水量較低,相對濕度較低(見表1),這些因素對O3高濃度的生成和積累有促進(jìn)作用,2015年之后平均風(fēng)速的年際變化并不明顯。除了氣象條件的影響,對 O3增加的影響是來自多方面的,比如機(jī)動車的連續(xù)增長、其他工業(yè)排放、城市改造及下墊面改變。這也就是雖然2014—2017年O3污染持續(xù)加重,而氣象條件上并不都是氣溫增加、降水減少。
圖2 2014—2019年遼寧地區(qū)O3質(zhì)量濃度與超標(biāo)天數(shù)月均分布Fig.2 Monthly average distribution of O3 concentration and days exceeding the standard in Liaoning Province from 2014 to 2019
2.1.2 O3質(zhì)量濃度的季節(jié)性變化
遼寧地區(qū)O32014—2019年平均月均質(zhì)量濃度呈倒“V”形單峰變化(見圖2)。O3濃度受前體物濃度和氣象條件的共同影響。1—6月O3月均質(zhì)量濃度逐漸升高,于6月達(dá)到峰值136 μg·m-3。7—12月O3月均質(zhì)量濃度逐漸下降,于12月達(dá)到最低值46 μg·m-3。O3月均濃度變化曲線相似于內(nèi)蒙古(陳志青等,2019),不同于華東、西南等地區(qū)城市呈“M”形(李霄陽等,2018)。5—8月O3濃度最高,即春末和夏季是污染最嚴(yán)重時期。這也說明夏季的高溫和太陽輻射對光化學(xué)反應(yīng)生成O3有促進(jìn)作用。
O3超標(biāo)天數(shù)的月分布與月濃度均值變化趨勢并不完全一致,6月O3濃度最高,其次是5月。而O3超標(biāo)天數(shù)最多的是5月,達(dá)到45 d,其次是6月、7月。1—3月、11月和12月均未出現(xiàn)O3濃度超標(biāo)。O3的生成與太陽輻射、高溫、降水等氣象要素緊密相關(guān)。遼寧屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候,冬季時間長,夏季炎熱,春秋季節(jié)時間短,全年春季日照時間最長,夏季其次(劉洪敏,2011)。4—8月日照時間、太陽輻射量為全年最高,高溫和強(qiáng)太陽輻射有利氣象條件促進(jìn)了 O3的高濃度。6月份較多的降水對O3濃度有抑制作用,造成6月O3超標(biāo)天數(shù)小于5月。9月至次年3月太陽輻射強(qiáng)度、溫度較低等氣象條件不利,O3濃度也較低。
利用ArcGIS軟件分析2014—2019年遼寧省15個城市O3濃度的空間變化特征。分別得出了15個城市的O3-8 h年均值和O3-8 h-90空間分布圖,在插值處理時采用克里金插值法。在O3-8 h年均值變化中(見圖3),環(huán)渤海灣地區(qū)營口、盤錦、錦州、葫蘆島一直都是高值區(qū),高值區(qū)向東北方向鞍山、遼陽、沈陽、鐵嶺、撫順延伸呈帶狀分布,東部地區(qū)丹東、本溪、撫順是低值區(qū)。2014—2017年遼南地區(qū)大連、瓦房店是增加趨勢,2018年、2019年小幅降低。2014—2017年遼西地區(qū)朝陽、阜新、錦州、葫蘆島是明顯增加趨勢。2015年較2014年大連、營口升高明顯,分別由 72 μg·m-3上升到 99 μg·m-3、由 103 μg·m-3上升到 114 μg·m-3。2016 年較2015年盤錦、葫蘆島升高明顯,分別由93 μg·m-3上升到 113 μg·m-3、由 91 μg·m-3上升到 106 μg·m-3。2017年較2016年朝陽、阜新升高明顯,分別由72 μg·m-3上升到 104 μg·m-3、由 83 μg·m-3上升到 105 μg·m-3。2018年較 2017年只有撫順略有升高(高值的顏色被城市圖標(biāo)覆蓋),由94.4 μg·m-3變?yōu)?4.8 μg·m-3,其他14個城市O3-8 h年均值都是下降。2019年較 2018年只有本溪、鞍山、鐵嶺、丹東上升值均不到4 μg·m-3,其他城市都是下降。2015—2017年全省的O3-8 h年均值是顯著上升,雖然全省大部分城市2018年、2019年保持下降趨勢,但是2019年全省平均的 O3-8 h年均值仍然高于 2015年和2014年。
在各年O3-8 h-90的變化中(見圖4),和O3-8 h年均值空間分布相似,高值區(qū)從環(huán)渤海地區(qū)葫蘆島、錦州、盤錦、營口向東北方向鞍山、遼陽、沈陽、撫順、鐵嶺延伸呈帶狀分布。東部地區(qū)丹東、本溪為低值區(qū)。2014—2017年遼西地區(qū)葫蘆島、錦州、盤錦、朝陽、阜新和遼南地區(qū)大連、瓦房店、營口都是明顯上升趨勢。2018年、2019年全省大部分地區(qū)O3-8 h-90持續(xù)下降。
遼寧地區(qū)O3-8 h年均值和O3-8 h-90的高值區(qū)分布在西部沿海、南部和環(huán)沈陽城市群,這和全省的經(jīng)濟(jì)發(fā)展分布表現(xiàn)一致,也和全省城市人口的地理分布一致。西部沿海、南部大連地區(qū)以及沈陽城市群都是遼寧人口最為集中,經(jīng)濟(jì)水平最為發(fā)達(dá)的地區(qū),各種經(jīng)濟(jì)、社會活動排放形成O3污染。2015—2017年遼西朝陽、阜新的O3濃度污染迅速增加可能受京津冀地區(qū)高濃度的 O3順西南氣流北上的影響。高溫和強(qiáng)太陽輻射能提高 O3光化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生速率。從太陽輻射條件和溫度條件來看,遼寧氣溫的分布高值區(qū)是遼西、遼南環(huán)渤海地區(qū)和沈陽以南中部地區(qū)。日照的高值位于遼寧西部和南部地區(qū)(劉洪敏,2011)。溫度和日照的分布和遼寧南部和西部地區(qū)O3濃度值高,東部地區(qū)O3濃度值低相對應(yīng)。
圖3 2014—2019年遼寧地區(qū)O3-8 h的空間變化Fig.3 Spatial change of ρ(O3(8 h)) in Liaoning Province in 2014-2019
圖4 2014—2019年遼寧地區(qū)O3-8 h-90的空間變化Fig.4 Spatial change of ρ(O3(8 h-90)) in Liaoning Province in 2014-2019
分別對2014—2019年共2192 d,全省的O3質(zhì)量濃度和 PM2.5、PM10、CO、NO2、SO2、AQI 的日平均值進(jìn)行了相關(guān)統(tǒng)計分析。
PM2.5、PM10質(zhì)量濃度和O3質(zhì)量濃度都呈負(fù)相關(guān)(見圖 5a,圖 5b)。通過 Spearman相關(guān)分析得出,大氣污染物中PM2.5和PM10與O3質(zhì)量濃度的相關(guān)系數(shù)分別是-0.193和-0.179,相關(guān)系數(shù)均通過了雙側(cè)0.01水平的顯著性檢驗,PM2.5對O3濃度的影響高于PM10。顆粒物PM2.5濃度的升高會導(dǎo)致氣溶膠光化學(xué)厚度增大,降低消光系數(shù),減弱大氣輻射,從而抑制O3的光化學(xué)生成率(Jia et al.,2017)。有研究指出,近地面O3和PM10濃度存在相反的變化趨勢,大氣顆粒物通過對近地面光化學(xué)活動中光解反應(yīng)的抑制,造成大氣中氧化性自由基的減少,導(dǎo)致近地面 O3 濃度的降低(蔡彥楓等,2013)。SO2、NO2等污染物被O3等強(qiáng)氧化物氧化,生成相應(yīng)的酸霧或氣溶膠,從而吸附更多的粉塵、重金屬離子,會增加PM2.5濃度(楊冕等,2017)。
O3主要由人類活動排放的 NOx、CO、VOCS等前體物在合適的氣象條件下經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)生成(Tang et al.,2009)。對比統(tǒng)計分析得出CO、NO2濃度與O3濃度的日監(jiān)測值均是負(fù)相關(guān)(見圖5c、d),計算Spearman相關(guān)系數(shù)得出 O3濃度和 CO、NO2的相關(guān)系數(shù)分別是-0.286和-0.441,并且均在0.01水平上顯著相關(guān)。在其他地區(qū)進(jìn)行的相關(guān)研究也表明,O3濃度與 PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2污染物濃度均為負(fù)相關(guān)(南國衛(wèi)等,2018)。在溫度較高、太陽輻射較強(qiáng)時 O3的光化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)度增大,導(dǎo)致O3濃度升高,CO、NO2等前體物濃度下降;相反當(dāng)溫度較低、太陽輻射較弱時,生成 O3的光化學(xué)反應(yīng)減弱,導(dǎo)致 CO、NO2前體物濃度積累。冬季 O3濃度值較低,氣溫也較低,大氣逆溫層高度也較低,污染物的傳輸及稀釋擴(kuò)散條件差,從而導(dǎo)致CO、NO2等污染物累積增加(陳志青等,2019)。
圖5 遼寧地區(qū)2014—2019年O3與PM2.5、PM10、CO、NO2、SO2、AQI的相關(guān)性分析Fig.5 Correlation Analysis of O3 and PM2.5, PM10, CO, NO2, SO2, AQI in Liaoning Province in 2014-2019
大氣系統(tǒng)內(nèi)部物質(zhì)關(guān)系網(wǎng)極為復(fù)雜,各種物質(zhì)之間相互轉(zhuǎn)化,相互作用,相互影響。AQI是定量描述空氣質(zhì)量狀況的無量綱指數(shù),對SO2、NO2等六項污染物用統(tǒng)一的評價標(biāo)準(zhǔn)呈現(xiàn),體現(xiàn)了大氣污染的總體情況。與AQI的相關(guān)分析能夠在一定程度上反映在綜合空氣污染指標(biāo)里占有的比重。AQI與O3濃度的日監(jiān)測值正相關(guān)(見圖5f),Spearman相關(guān)系數(shù)為0.196,在0.01水平上顯著相關(guān)。SO2和NO2等氣態(tài)污染物的光化學(xué)反應(yīng)生成SO42-和NO3-等無機(jī)鹽,最終生成PM2.5污染(王占山等,2015)。在不考慮其他因素影響的情況下,太陽光照強(qiáng)時O3光解生成的 OH自由基使 SO2逐漸轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,兩者同時被消耗(黎麗莉,2015)。而另一方面強(qiáng)日照和高溫又會有利 O3形成。SO2濃度與 O3濃度的日監(jiān)測值是負(fù)相關(guān)(見圖5e),Spearman相關(guān)系數(shù)為-0.571,在0.01水平上顯著相關(guān)。SO2濃度的季節(jié)變化和O3濃度相反,遼寧O3濃度值各月份的分布是夏季濃度值高,冬季濃度值低。北方地區(qū)冬季采暖期煤燃燒量大,SO2排放量增加,而且冬季降水少、大氣擴(kuò)散條件差,冬季SO2的濃度明顯高于其他非采暖期季節(jié)(臧星華等,2015)。
隨著相對濕度的增加,O3超標(biāo)比例表現(xiàn)為先上升后下降。在RH≤70%時,O3超標(biāo)比例隨相對濕度表現(xiàn)為上升。在RH>70%時,O3超標(biāo)比例隨相對濕度表現(xiàn)為下降,在 RH>90%時 O3超標(biāo)比例最低,為 1.66%(見表 2)。較高的相對濕度造成 O3干沉降,對 O3具有清除作用。水汽對于太陽輻射具有吸收作用,較高的相對濕度產(chǎn)生消光機(jī)制,使光化學(xué)反應(yīng)衰減(劉晶淼等,2003)。而在相對濕度小于 80%時,雖然濕度的增大對 O3有消減影響,在濕度增大的同時溫度和太陽輻射也是有明顯的增大,結(jié)果還是會造成O3濃度的增大,夏季的情況就是如此。O3濃度均值和超標(biāo)比例變化不相同。在40<RH≤80時O3濃度均值隨著相對濕度增加逐漸增大,在RH≤80時O3濃度均值值達(dá)到最大,然后隨著相對濕度的增加逐漸減小。RH≤40時O3濃度均值大于 40<RH≤60時,但是超標(biāo)比例較低。遼寧地區(qū)相對濕度春季、冬季較低(鄒旭東等,2016),其中 O3濃度高值發(fā)生在春夏季。其他地區(qū)相對濕度對 O3影響的研究結(jié)果都是各不相同(余鐘奇等,2019;齊艷杰等,2019),這也表明了在氣象條件中,O3濃度除了受相對濕度的影響還取決于其他要素。
表2 2014—2019年遼寧不同相對濕度下O3超標(biāo)頻率和質(zhì)量濃度均值Table 2 Frequency and mean concentration of O3 exceeding standard under different relative humidity in Liaoning Province in 2014-2019
(1)2014—2019年遼寧地區(qū)15個城市O3濃度日最大 8 h平均值超過《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)二級標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)共計為2686 d,占總有效監(jiān)測天數(shù)32314 d的8.3%。O3污染2014—2017年呈上升趨勢,2018年、2019年呈下降趨勢。O3污染最重的月份出現(xiàn)在5—8月。遼寧地區(qū)O3濃度的空間分布差異明顯,高值區(qū)分布在西部沿海,遼東半島中部、南部,沈陽、及其周圍城市群;東南部地區(qū)是低值區(qū)。O3污染分布總體與全省城市人口、社會經(jīng)濟(jì)水平的區(qū)域格局分布表現(xiàn)一致。
(2)大氣中 O3與其他各種大氣污染物彼此之間都有著復(fù)雜的相互轉(zhuǎn)化、相互作用。遼寧地區(qū)O3與PM2.5和PM10質(zhì)量濃度均呈負(fù)相關(guān),PM2.5對O3質(zhì)量濃度的影響高于PM10。O3與CO、NO2質(zhì)量濃度呈負(fù)相關(guān),冬季O3低值對CO、NO2污染物的消散更加不利。O3與SO2質(zhì)量濃度負(fù)相關(guān),二者季節(jié)變化特征相反。以上污染物與 O3質(zhì)量濃度值都在0.01水平上顯著相關(guān)。O3質(zhì)量濃度與AQI值正相關(guān),在0.01水平上顯著相關(guān)。較高的相對濕度對O3質(zhì)量濃度有減弱作用。相對濕度在40%—80%時O3質(zhì)量濃度隨相對濕度的增加而增大,在相對濕度70%—80%時O3質(zhì)量濃度達(dá)到最大,然后隨著相對濕度的增加逐漸下降。
(3)遼寧地區(qū)氣象條件的長期變化中,比如氣溫上升、相對濕度下降、降水減少(鄒旭東等,2015)等對O3質(zhì)量濃度下降有不利影響。2014—2017年遼寧地區(qū)O3質(zhì)量濃度呈增加趨勢,但是2018年、2019年O3質(zhì)量濃度的持續(xù)下降表明人們在應(yīng)對氣候變化的同時,管控污染物減排對 O3質(zhì)量濃度控制所起到的積極作用是有效的。