鄭冬 馮詩(shī)婧 閻守政

（遼寧省大連生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，遼寧大連 116021）

1 引言

近年來，大連市顆粒物污染治理效果顯著，但臭氧污染逐步顯現(xiàn)出來。據(jù)統(tǒng)計(jì)［1］，2015—2017 年臭氧污染峰值逐年增大，重污染日從無(wú)到有，整體呈上升趨勢(shì)。2019 年6—9 月，大連市污染日共17 d，首要污染物均為臭氧。目前，臭氧已成為大連市夏季污染的主要污染物。

2 2020 年6 月17—20 日大連市臭氧污染過程

2020 年6 月17—20 日，大連市區(qū)共出現(xiàn)2 次臭氧輕度污染、1 次臭氧中度污染過程，17 日空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）為117（輕度污染），19 日AQI 為125（輕度污染），20 日AQI 為166（中度污染）。本次污染過程反應(yīng)了大連市臭氧污染的典型特征，即空氣質(zhì)量從良升到輕度污染，在降至良后，再次上升到輕度污染，直至中度污染后，最后逐步恢復(fù)到良。

2020 年6 月17 日、19 日、20 日，大連市區(qū)臭氧濃度變化如圖1 所示。17 日12：00—18：00，連續(xù)7 h市區(qū)臭氧濃度高于160 μg/m3（二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)），19 日13：00—19：00，連續(xù)7 h 市區(qū)臭氧濃度高于160 μg/m3（二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)），20 日9：00—22：00，連續(xù)14 h 市區(qū)臭氧濃度高于160 μg/m3（二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)），并且13：00—20：00，連續(xù)8 h 市區(qū)臭氧濃度高于215 μg/m3（中度污染限值）。

圖1 2020 年6 月17 日、19 日、20 日大連市區(qū)臭氧濃度變化情況

3 氣象條件分析

3.1 擴(kuò)散條件

根據(jù)文獻(xiàn)分析［2-7］，臭氧污染與本地?cái)U(kuò)散條件、溫度、風(fēng)向風(fēng)速等參數(shù)緊密相關(guān)。擴(kuò)散條件取決于高空500 hPa 等壓線分布情況。

中央氣象臺(tái)網(wǎng)站的2020 年6 月17 日8：00 和20：00 500 hPa 等壓線分布圖顯示，有弱脊從內(nèi)蒙古東部偏移至韓國(guó)，大連處于弱脊過境狀態(tài)，不利于污染擴(kuò)散。19 日和20 日的8：00，20：00 500 hPa 等壓線在遼寧至山東分布極為稀疏，大連處于均壓場(chǎng)控制，擴(kuò)散條件一般。

3.2 溫度

一般情況下，溫度越高越有利于臭氧生成。2020年6 月17 日、19 日、20 日大連市氣溫如圖2 所示。

圖2 2020 年6 月17 日、19 日、20 日大連市氣溫變化情況

6 月17 日大連地面溫度超過27.0 ℃的時(shí)段為9：00—16：00，共計(jì)8 h，低于25.0 ℃的時(shí)段為19：00—24：00，共計(jì)6 h。

6 月19 日大連地面溫度超過27.0 ℃的時(shí)段為9：00—11：00 和15：00—18：00，共計(jì)7 h。12：00—14：00 的相對(duì)低溫時(shí)段，可能是由于12：00 的東南風(fēng)向帶來的海風(fēng)降溫造成的。低于25.0 ℃的時(shí)段為21：00—24：00，共計(jì)4 h。

6 月20 日大連地面溫度超過27.0 ℃的時(shí)段為12：00—16：00，共計(jì)5 h，且最高溫度低于19 日。低于25.0 ℃的時(shí)段為18：00—24：00，共計(jì)7 h。

4 周邊區(qū)域污染形勢(shì)

4.1 上風(fēng)向污染分析

除了本地生成之外，外部輸入的臭氧及其前體物對(duì)大連市的臭氧污染影響也很大，因此應(yīng)關(guān)注大連市周邊區(qū)域的臭氧污染情況。

6 月17 日遼寧省空氣質(zhì)量以輕度污染-中度污染為主，山東省以良-輕度污染為主，京津冀以良為主。

6 月19 日遼寧省空氣質(zhì)量以良-輕度污染為主，山東省以輕度污染-中度污染為主，京津冀北部以輕度污染-中度污染為主，京津冀南部以良-輕度污染為主。

6 月20 日遼寧省空氣質(zhì)量以輕度污染-中度污染為主，山東省以輕度污染-中度污染為主，京津冀北部以輕度污染-中度污染為主，京津冀南部以輕度污染為主。

2020 年6 月17 日、19 日、20 日大連市地面風(fēng)向風(fēng)速見圖3。

圖3 2020 年6 月17 日、19 日、20 日大連市地面風(fēng)向風(fēng)速

6 月17 日大連地面風(fēng)向以南風(fēng)和西南風(fēng)為主，風(fēng)速較小。結(jié)合周邊地區(qū)的污染情況，大連地區(qū)上風(fēng)向污染較輕，外來污染傳輸造成的影響較小。

6 月19 日大連地面風(fēng)向11：00 之前為北風(fēng)，12：00 為東南風(fēng)，風(fēng)速較大，13：00—15：00 以及21：00—23：00 為西南風(fēng)向。大連北風(fēng)的上風(fēng)向污染較輕，南風(fēng)的上風(fēng)向污染較重。19 日大連地面南風(fēng)時(shí)段較少，因此外來污染傳輸造成的影響較小。

20 日大連地面風(fēng)向均為西南風(fēng)和南風(fēng)，風(fēng)速較小，西南風(fēng)和南風(fēng)的上風(fēng)向污染較重，當(dāng)日形成了外來污染的持續(xù)傳入，對(duì)本地空氣質(zhì)量影響較大。

4.2 后向軌跡分析

為佐證外來污染傳輸影響，選取大連市星海三站空氣自動(dòng)站為坐標(biāo)點(diǎn)，計(jì)算500，1 000，1 500 m 不同高度層14：00 氣團(tuán)的后向軌跡線。

6 月19 日3 個(gè)高度層的后向軌跡線均為正北方向，氣團(tuán)來源均一致，分別來自于6 月18 日20：00的遼寧省北部、6 月19 日2：00 的渤海灣北部以及6月19 日6：00 的渤海灣東部。6 月19 日11：00 之前大連市風(fēng)向?yàn)楸憋L(fēng)，因此當(dāng)日14：00 的氣團(tuán)為大連市以北區(qū)域傳輸而來，與后向軌跡線一致。由于18—19 日遼寧省污染較輕，因此19 日的傳輸污染較小。

6 月20 日3 個(gè)高度層的后向軌跡先為西偏南方向，氣團(tuán)來源略有不同。在500 m 高度層的氣團(tuán)分別來自于6 月19 日14：00 和20：00 時(shí)的山東西北部、6 月20 日2：00 的渤海灣西部以及6 月20 日8：00 的渤海灣東部。在1 000 m 高度層的氣團(tuán)分別來自于6 月19 日14：00 和20：00 的渤海灣西部、6 月20 日2：00 的渤海灣中部以及6 月20 日8：00的渤海灣東部。在1 500 m 高度層的氣團(tuán)分別來自于6 月19 日14：00 和20：00 的渤海灣中部、6 月20日2：00 和8：00 的渤海灣東部。6 月20 日大連市為持續(xù)的南風(fēng)和西南風(fēng)，因此當(dāng)日14：00 氣團(tuán)為京津冀南部和山東西部傳輸而來，與后向軌跡線一致。由于6 月19—20 日京津冀和山東污染較重，因此6 月20 日的傳輸污染較大。

5 結(jié)論

在大連市本次典型污染過程中，6 月17 日污染主要是因?yàn)楸镜販囟容^高，且高空擴(kuò)散條件不利，地面風(fēng)速較小，導(dǎo)致輕度污染。6 月19 日污染主要是因?yàn)榈孛鏈囟雀?，高空擴(kuò)散條件不利，地面上風(fēng)向有污染傳輸，導(dǎo)致輕度污染。6 月20 日污染原因除了地面溫度高、高空擴(kuò)散條件一般外，主要原因在于外地污染持續(xù)輸入，導(dǎo)致中度污染。

根據(jù)上述分析，大連市夏季臭氧污染主要取決于擴(kuò)散條件、溫度、上游污染傳輸?shù)纫蛩?。如果本地?cái)U(kuò)散條件不利，且溫度較高，則可能造成臭氧輕度污染，若同時(shí)疊加了上游污染的持續(xù)傳輸，且傳輸污染較重，則污染程度可能上升為中度甚至重度。