師耀龍, 王 帥, 呂怡兵, 唐桂剛, 肖建軍

中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站， 國(guó)家環(huán)境保護(hù)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100012

地表臭氧污染在影響人類健康的同時(shí)[1-4]，也對(duì)農(nóng)作物生產(chǎn)和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響[5-6]. 近年來(lái)，中國(guó)臭氧(O3)濃度呈持續(xù)上升趨勢(shì)，臭氧已成為影響環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)的重要污染物[4,7-9]. 在臭氧眾多吸收截面中，255 nm波長(zhǎng)附近的Hartley紫外吸收帶吸收特征最強(qiáng)，使用該吸收帶測(cè)量臭氧濃度能夠獲得較低的檢出限，適用于環(huán)境空氣低濃度臭氧監(jiān)測(cè)，因此全世界主要國(guó)家/地區(qū)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)普遍采用紫外吸收原理臭氧監(jiān)測(cè)儀測(cè)定臭氧濃度[10-11]. 為產(chǎn)生Hartley帶附近的紫外光源，紫外吸收原理臭氧監(jiān)測(cè)儀普遍使用汞燈(在253.65 nm波長(zhǎng)處紫外光強(qiáng)度最大)作為光源，因此253.65 nm波長(zhǎng)處的臭氧吸收截面系數(shù)成為影響該類原理臭氧監(jiān)測(cè)儀器準(zhǔn)確度的關(guān)鍵參數(shù). 此外，由于臭氧化學(xué)性質(zhì)活躍，難以制備、儲(chǔ)存穩(wěn)定濃度的臭氧標(biāo)準(zhǔn)氣體對(duì)監(jiān)測(cè)儀器定期開展校準(zhǔn)/標(biāo)定，導(dǎo)致臭氧監(jiān)測(cè)儀的量值溯源技術(shù)方法與SO2、NO等氣態(tài)污染物明顯不同. 在主要國(guó)家、地區(qū)開展的臭氧監(jiān)測(cè)中，均采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST)研制的臭氧標(biāo)準(zhǔn)參考光度計(jì)(SRP)測(cè)量的臭氧濃度作為標(biāo)準(zhǔn)濃度. 根據(jù)朗博比爾定律，253.65 nm波長(zhǎng)處的臭氧吸收截面系數(shù)是影響SRP測(cè)量結(jié)果的關(guān)鍵計(jì)量參數(shù). SRP通過校準(zhǔn)臭氧校準(zhǔn)儀，將標(biāo)準(zhǔn)濃度傳遞至臭氧校準(zhǔn)儀，并進(jìn)一步通過臭氧校準(zhǔn)儀開展臭氧監(jiān)測(cè)儀器的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)，保障臭氧監(jiān)測(cè)儀器的準(zhǔn)確測(cè)量(見圖1)[12-15]. 因此，全球臭氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性高度依賴臭氧253.65 nm波長(zhǎng)處臭氧吸收截面系數(shù)測(cè)定的準(zhǔn)確性[10].

圖1 臭氧監(jiān)測(cè)值溯源體系框架

鑒于臭氧吸收截面系數(shù)在臭氧測(cè)量中的重要性，自20世紀(jì)50年代，超過14個(gè)不同國(guó)家或地區(qū)的研究人員通過氣相滴定法或氣壓法開展了臭氧吸收截面系數(shù)的測(cè)定，將該系數(shù)溯源至NO/NO2標(biāo)準(zhǔn)氣體或氣壓計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)(見表1)[16-27]. 其中，Hearn等[17]于1961年通過氣壓法測(cè)量的臭氧吸收截面系數(shù)(1.147×10-17cm2/mol)被廣泛作為標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)用于中國(guó)、美國(guó)、歐盟等國(guó)家或地區(qū)的紫外吸收法臭氧監(jiān)測(cè). NIST目前也采用該值作為SRP的臭氧吸收截面系數(shù)，不同原理環(huán)境空氣臭氧監(jiān)測(cè)儀器均量值均溯源至SRP，其他臭氧吸收截面系數(shù)的測(cè)定也普遍由Hearn值推導(dǎo)產(chǎn)生[20]. 因此，中國(guó)、美國(guó)、歐盟等國(guó)家或地區(qū)的臭氧濃度基本由Hearn值導(dǎo)出，如對(duì)其進(jìn)行修正，將對(duì)臭氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生系統(tǒng)影響.

近年來(lái)，國(guó)際計(jì)量局(Bureau International des Poids et Mesures, 國(guó)際權(quán)威計(jì)量技術(shù)研究機(jī)構(gòu)之一，主要保障世界范圍內(nèi)的量值統(tǒng)一，簡(jiǎn)稱“BIPM”)等技術(shù)機(jī)構(gòu)陸續(xù)重新測(cè)定了臭氧吸收截面系數(shù)，特別是BIPM于2015年、2016年采用兩種不同方法(氣壓法、氣相滴定法)測(cè)定的系數(shù)(分別為1.127×10-17、1.124×10-17cm2/mol)均顯著低于Hearn值[28-29]. 鑒于此，為保障臭氧測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性、計(jì)量溯源性以及與其他氣體測(cè)量結(jié)果的一致性，BIPM、NIST、英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室(NPL)等機(jī)構(gòu)合作梳理了自1950年以來(lái)各機(jī)構(gòu)測(cè)定的14個(gè)有效臭氧吸收截面系數(shù)(見表1)，重新合并計(jì)算了新臭氧吸收截面系數(shù)(1.132 9×10-17cm2/mol)[10]，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.003 5×10-17cm2/mol，并擬于2024年1月1日起在全世界范圍內(nèi)統(tǒng)一使用新系數(shù)[30].

表1 不同研究測(cè)量的臭氧吸收截面系數(shù)

目前，中國(guó)、美國(guó)、歐盟等國(guó)家或地區(qū)普遍采用臭氧日最大8 h平均值與年分位濃度進(jìn)行環(huán)境空氣質(zhì)量日評(píng)價(jià)和年評(píng)價(jià)，新臭氧吸收截面系數(shù)的實(shí)施，將導(dǎo)致臭氧濃度系統(tǒng)性升高1.24%，對(duì)各國(guó)家或地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)產(chǎn)生不利影響. Sofen等[31]使用2012年臭氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)模擬了新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)臭氧達(dá)標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)使用新臭氧吸收截面系數(shù)后美國(guó)、加拿大、歐盟超標(biāo)點(diǎn)位數(shù)量將顯著增加.

目前，中國(guó)正處于PM2.5和O3協(xié)同控制的關(guān)鍵時(shí)期[8]，尚未系統(tǒng)、全面地研究臭氧吸收截面系數(shù)變化對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)的影響. 因此，該研究使用2018年中國(guó)國(guó)家環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)臭氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，模擬了新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施后我國(guó)337個(gè)地級(jí)及以上城市的臭氧濃度變化，計(jì)算了新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)臭氧超標(biāo)城市數(shù)量、臭氧污染天數(shù)、優(yōu)良天數(shù)比例等主要環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)與考核指標(biāo)的影響，以期系統(tǒng)評(píng)估新臭氧吸收截面系數(shù)的實(shí)施對(duì)我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)工作的影響.

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

為研究新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)中國(guó)臭氧達(dá)標(biāo)工作的影響，該研究使用2018年中國(guó)國(guó)家環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)臭氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)模擬了新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施后的臭氧監(jiān)測(cè)濃度. 根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012)和《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物(SO2、NO2、O3、CO)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)辦法》(HJ 654—2013)等要求，中國(guó)國(guó)家環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)普遍使用紫外吸收原理臭氧監(jiān)測(cè)儀，監(jiān)測(cè)儀均量值溯源至中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站SRP-59，其目前使用Hearn值作為臭氧吸收截面系數(shù).

該研究使用的臭氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為2018年1月1日—12月31日我國(guó)337個(gè)地級(jí)及以上城市、1 436 個(gè)點(diǎn)位臭氧日最大滑動(dòng)8 h濃度平均值(狀態(tài)轉(zhuǎn)換后，標(biāo)準(zhǔn)溫度為298.15 K，標(biāo)準(zhǔn)氣壓為 101.132 5 kPa)，數(shù)據(jù)計(jì)算符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012及其2018年第1號(hào)修改單)、《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(HJ 663—2013)相關(guān)要求. 全部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均經(jīng)過中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站依據(jù)《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行和質(zhì)控技術(shù)規(guī)范》(HJ 818—2018)開展運(yùn)維、質(zhì)控、校準(zhǔn)與審核，質(zhì)控?cái)?shù)據(jù)和無(wú)效異常數(shù)據(jù)均被剔除.

1.2 數(shù)據(jù)計(jì)算

根據(jù)中國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)和考核規(guī)則，該研究主要選擇城市年臭氧達(dá)標(biāo)情況、臭氧超標(biāo)天數(shù)和優(yōu)良天數(shù)比例作為指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施后對(duì)我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)工作的影響. 其中，年臭氧超標(biāo)天數(shù)和年臭氧達(dá)標(biāo)是我國(guó)評(píng)價(jià)和考核城市臭氧污染的重要指標(biāo)，計(jì)算方法和判定標(biāo)準(zhǔn)參考《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012及其2018年第1號(hào)修改單)、《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(HJ 663—2013)；優(yōu)良天數(shù)比例是中國(guó)五年規(guī)劃中考核環(huán)境空氣質(zhì)量的約束性指標(biāo)，并被廣泛用于各城市環(huán)境空氣質(zhì)量年度考核工作，而臭氧已被普遍認(rèn)為是影響我國(guó)優(yōu)良天數(shù)比例的重要污染物，計(jì)算方法和判定標(biāo)準(zhǔn)參考《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(HJ 663—2013).

2018年1月1日—12月31日我國(guó)337個(gè)地級(jí)及以上城市最大日8 h濃度平均值乘以 1.012 4 后為使用新臭氧吸收截面系數(shù)后的臭氧監(jiān)測(cè)濃度，分別使用原數(shù)據(jù)和調(diào)整后數(shù)據(jù)進(jìn)一步計(jì)算337個(gè)地級(jí)及以上城市年臭氧濃度達(dá)標(biāo)情況、臭氧超標(biāo)天數(shù)和優(yōu)良天數(shù)比例. 根據(jù)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3095—2012及其2018年第1號(hào)修改單)、《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(HJ 663—2013)相關(guān)要求，城市年臭氧合格標(biāo)準(zhǔn)為全年日最大8 h濃度平均值的第90分位數(shù)小于等于160 μg/m3，城市年臭氧超標(biāo)天數(shù)為城市全年臭氧日最大8 h濃度平均值大于160 μg/m3天數(shù)的總和，城市年優(yōu)良天數(shù)比例為全年環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)小于或等于100的天數(shù)占全年總有效天數(shù)的比例.

在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步匯總統(tǒng)計(jì)2018年全國(guó)以及“2+26”城市群、長(zhǎng)三角城市群、珠三角城市群、汾渭平原城市群的臭氧超標(biāo)天數(shù)、優(yōu)良天數(shù)比例，分別研究新系數(shù)實(shí)施對(duì)全國(guó)以及主要城市群環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)的影響.

2 結(jié)果與分析

2.1 新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)臭氧年超標(biāo)城市數(shù)量的影響

使用新臭氧吸收截面系數(shù)后，2018年全國(guó)范圍內(nèi)臭氧超標(biāo)城市數(shù)量從67個(gè)升至74個(gè)，增加了10.4%，導(dǎo)致廣州市、蘇州市、淮安市、滁州市、承德市、漯河市、黃岡市等7個(gè)城市由達(dá)標(biāo)變?yōu)槌瑯?biāo)，新超標(biāo)城市主要分布在“2+26”城市群、長(zhǎng)三角城市群、珠三角城市群及周邊區(qū)域.

2.2 新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)臭氧超標(biāo)天數(shù)的影響

使用新臭氧吸收截面系數(shù)后，2018年全國(guó)范圍內(nèi)各城市平均臭氧污染天數(shù)從19.3 d升至20.7 d，每個(gè)城市平均增加了1.4 d，增加率為7.3%. 由圖2可見：在337個(gè)地級(jí)及以上城市中，共計(jì)197個(gè)城市臭氧超標(biāo)天數(shù)增加，其中，增加1 d的城市共計(jì)74個(gè)，增加2 d的城市共計(jì)46個(gè)，增加3 d的城市共計(jì)37個(gè)，增加4 d的城市共計(jì)24個(gè)，增加大于等于5 d的城市共計(jì)16個(gè). 7個(gè)城市從零超標(biāo)變?yōu)? d超標(biāo)，1個(gè) 城市從零超標(biāo)變?yōu)? d超標(biāo)，其余189個(gè)城市臭氧超標(biāo)天數(shù)增加率為1.2%～133.3%. 全國(guó)臭氧污染天數(shù)增加最多的為新鄉(xiāng)市，增加了9 d.

圖2 新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施后我國(guó)337個(gè)地級(jí)及以上城市新增臭氧污染天數(shù)

2.3 新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)重點(diǎn)地區(qū)臭氧超標(biāo)天數(shù)的影響

由于不同地區(qū)臭氧濃度特征不同，該研究進(jìn)一步分析了新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施后對(duì)2018年“2+26”城市群、長(zhǎng)三角城市群、珠三角城市群和汾渭平原城市群等重點(diǎn)地區(qū)臭氧超標(biāo)天數(shù)的影響(見表2、圖3). 使用新臭氧吸收截面系數(shù)后，“2+26”城市群2018年城市平均臭氧污染天數(shù)從67.1 d升至70.6 d，平均增加3.5 d，增加率為5.2%. 區(qū)域內(nèi)臭氧污染天數(shù)增加最多的為新鄉(xiāng)市，增加了9 d. 區(qū)域內(nèi)北京市、天津市、石家莊市、太原市、濟(jì)南市、鄭州市等城市臭氧污染天數(shù)分別增加了2、1、2、6、6、3 d.

表2 新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)全國(guó)和重點(diǎn)城市群臭氧超標(biāo)天數(shù)影響

圖3 新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施后全國(guó)和重點(diǎn)城市群臭氧污染增加天數(shù)與增加率

使用新臭氧吸收截面系數(shù)后，長(zhǎng)三角城市群2018年城市平均臭氧污染天數(shù)從30.9 d升至33.3 d，平均增加2.4 d，增加率為7.8%. 區(qū)域內(nèi)臭氧污染天數(shù)增加最多的為宿遷市、宿州市，均增加了6 d. 區(qū)域內(nèi)上海市、南京市、杭州市、合肥市等城市臭氧污染天數(shù)分別增加了2、0、0、4 d.

使用新臭氧吸收截面系數(shù)后，珠三角城市群2018年城市平均臭氧污染天數(shù)從29.2 d升至30.9 d，平均增加了1.7 d，增加率為5.8%. 區(qū)域內(nèi)臭氧污染天數(shù)增加最多的為惠州市，增加了4 d. 區(qū)域內(nèi)廣州市、深圳市等城市臭氧污染天數(shù)分別增加了3、1 d.

使用新臭氧吸收截面系數(shù)后，汾渭平原城市群2018年城市平均臭氧污染天數(shù)從40.8 d升至42.9 d，平均增加2.1 d，增加率為5.2%. 區(qū)域內(nèi)臭氧污染天數(shù)增加最多的為晉中市、三門峽市、渭南市，臭氧污染天數(shù)均增加了4 d. 區(qū)域內(nèi)西安市臭氧污染天數(shù)增加了1 d.

2.4 新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)優(yōu)良天數(shù)比例的影響

在部分新增的臭氧污染天中可能存在其他污染物(如NO2、PM2.5等)超過輕度污染限值的情況，因此新增的臭氧污染天數(shù)并不一定導(dǎo)致優(yōu)良天數(shù)的減少. 該研究進(jìn)一步通過數(shù)據(jù)分析比較了新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)優(yōu)良天數(shù)比例的影響. 使用新臭氧吸收截面系數(shù)后，全國(guó)范圍內(nèi)優(yōu)良天數(shù)比例下降了0.3%，共195個(gè)城市優(yōu)良天數(shù)出現(xiàn)了下降，優(yōu)良天數(shù)比例下降范圍為0.2%～2.2%.

2.5 新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)重點(diǎn)地區(qū)優(yōu)良天數(shù)的影響

新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施后對(duì)“2+26”、長(zhǎng)三角、珠三角和汾渭平原等重點(diǎn)城市群優(yōu)良天數(shù)的影響如表3所示. 使用新臭氧吸收截面系數(shù)后，“2+26”城市群2018年城市平均優(yōu)良天數(shù)比例從57.4%降至56.5%，平均下降了0.9%. 區(qū)域內(nèi)28個(gè)城市優(yōu)良天數(shù)比例下降范圍為0.2%～2.2%，下降最多的城市為新鄉(xiāng)市，北京市、天津市、石家莊市、太原市、濟(jì)南市、鄭州市等城市優(yōu)良天數(shù)比例分別下降了0.3%、0.2%、0.6%、1.4%、1.4%、0.8%.

表3 新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)全國(guó)和重點(diǎn)城市群優(yōu)良天數(shù)比例的影響

使用新臭氧吸收截面系數(shù)后，長(zhǎng)三角城市群2018年城市平均優(yōu)良天數(shù)比例從79.7%降至79.1%，平均下降了0.6%. 區(qū)域內(nèi)41個(gè)城市中36個(gè)城市優(yōu)良天數(shù)比例出現(xiàn)下降，下降范圍為0.2%～1.6%，下降最多的為宿州市. 區(qū)域內(nèi)上海市、南京市、杭州市、合肥市等城市中，南京市、杭州市優(yōu)良天數(shù)比例未下降，上海市、合肥市優(yōu)良天數(shù)比例分別下降了0.6%和1.1%.

使用新臭氧吸收截面系數(shù)后，珠三角城市群2018年城市平均優(yōu)良天數(shù)比例從89.4%降至89.0%，下降了0.4%. 區(qū)域內(nèi)9個(gè)城市中7個(gè)城市優(yōu)良天數(shù)比例出現(xiàn)下降，下降范圍為0.2%～1.1%，下降最多的為惠州市. 區(qū)域內(nèi)廣州市、深圳市等城市優(yōu)良天數(shù)比例分別下降了0.8%和0.3%.

使用新臭氧吸收截面系數(shù)后，汾渭平原城市群2018年城市平均優(yōu)良天數(shù)比例從63.9%降至63.3%，下降了0.6%. 區(qū)域內(nèi)11個(gè)城市優(yōu)良天數(shù)比例下降范圍為0.2%～1.1%，下降最多的為晉中市、三門峽市、渭南市. 區(qū)域內(nèi)西安市優(yōu)良天數(shù)比例下降了0.3%.

3 討論

3.1 新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)主要國(guó)家、地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)的影響

中國(guó)國(guó)家環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)普遍使用紫外吸收原理臭氧監(jiān)測(cè)儀，且均量值溯源至使用Hearn值的SRP，因此如使用新系數(shù)，全國(guó)臭氧濃度將系統(tǒng)性提升1.24%，臭氧超標(biāo)城市數(shù)量將增加10%，臭氧超標(biāo)天數(shù)將增加7.3%，優(yōu)良天數(shù)比例將下降0.3%，顯著影響中國(guó)環(huán)境空氣臭氧和優(yōu)良天數(shù)達(dá)標(biāo). 歐盟、美國(guó)、加拿大等國(guó)家或地區(qū)環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)也普遍使用紫外吸收原理臭氧監(jiān)測(cè)儀，其監(jiān)測(cè)儀量值均溯源至使用Hearn值的SRP，因此如使用新臭氧吸收截面系數(shù)，以上地區(qū)臭氧濃度也將系統(tǒng)性提升1.24%，超標(biāo)點(diǎn)位、超標(biāo)天數(shù)也可能隨之上升[31].

2015年，Sofen等[31]使用美國(guó)、加拿大、歐盟等國(guó)家或地區(qū)的2012年臭氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)模擬了新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)北美、歐洲臭氧達(dá)標(biāo)的影響，結(jié)果表明，新臭氧吸收截面系數(shù)使用后美國(guó)、加拿大、歐盟臭氧超標(biāo)點(diǎn)位數(shù)量分別增加18%、23%和20%，顯著影響其清潔空氣行動(dòng)成果. 與之相比，中國(guó)臭氧超標(biāo)城市數(shù)量?jī)H增加10%，相比美國(guó)、加拿大、歐盟等國(guó)家或地區(qū)受影響較小. 目前，中國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量臭氧標(biāo)準(zhǔn)限值為全年臭氧日最大滑動(dòng)8 h濃度平均值的第90分位數(shù)小于等于160 μg/m3，美國(guó)為臭氧日最大8 h 濃度平均值的年第四高值的三年平均值小于等于75 nmol/mol(147.2 μg/m3)，加拿大為臭氧日最大8 h 濃度平均值的年第四高值的三年平均值小于等于63 nmol/mol(123.7 μg/m3)，歐盟為臭氧日最大8 h濃度平均值的年第25高值的三年平均值小于等于120 μg/m3，美國(guó)、加拿大、歐盟的臭氧標(biāo)準(zhǔn)限值與中國(guó)相比較為嚴(yán)格，一年內(nèi)允許的超標(biāo)天數(shù)也少于中國(guó)，這可能是其受新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施影響較中國(guó)嚴(yán)重的原因.

3.2 新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施對(duì)中國(guó)重點(diǎn)城市群的影響

新臭氧吸收截面系數(shù)使用后，“2+26”、長(zhǎng)三角、珠三角、汾渭平原等重點(diǎn)城市群新增臭氧超標(biāo)天數(shù)均高于全國(guó)平均水平(見圖2)，優(yōu)良天數(shù)比例下降水平也均高于全國(guó)水平(見表3)，新增加的臭氧超標(biāo)城市中57%來(lái)自以上4個(gè)重點(diǎn)城市群，遠(yuǎn)高于以上4個(gè)重點(diǎn)城市群城市數(shù)量占中國(guó)地級(jí)市數(shù)量的比例(26%). 在4個(gè)重點(diǎn)城市群中，“2+26”城市群增加的臭氧染污天數(shù)(見圖2)、降低的優(yōu)良天數(shù)比例(見表3)均明顯高于其他3個(gè)城市群. 綜上，“2+26”城市群等大氣污染重點(diǎn)地區(qū)環(huán)境空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)情況受新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施的影響顯著高于全國(guó)平均水平.

4 結(jié)論

a) 新測(cè)定的253.65 nm波長(zhǎng)處的臭氧吸收截面系數(shù)(1.132 9×10-17cm2/mol)代替原臭氧吸收截面系數(shù)(1.147×10-17cm2/mol)后將顯著提升中國(guó)臭氧超標(biāo)城市數(shù)量，2018年全國(guó)337個(gè)地級(jí)及以上城市中臭氧超標(biāo)城市數(shù)量將由67個(gè)升至74個(gè).

b) 使用新臭氧吸收截面系數(shù)將在提升全國(guó)與重點(diǎn)城市群臭氧超標(biāo)天數(shù)的同時(shí)，降低全國(guó)與重點(diǎn)城市群的優(yōu)良天數(shù)比例. 使用新臭氧吸收截面系數(shù)后，全國(guó)和重點(diǎn)城市群臭氧超標(biāo)天數(shù)增加了5.2%～7.8%，優(yōu)良天數(shù)比例平均下降了0.3%～0.9%.

c) 與美國(guó)、加拿大、歐盟等國(guó)家或地區(qū)相比，使用新臭氧吸收截面系數(shù)對(duì)中國(guó)臭氧超標(biāo)城市數(shù)量和超標(biāo)天數(shù)影響均較小. “2+26”城市群、長(zhǎng)三角城市群、珠三角城市群、汾渭平原城市群等大氣污染重點(diǎn)城市群環(huán)境空氣達(dá)標(biāo)情況受新臭氧吸收截面系數(shù)實(shí)施的影響顯著高于全國(guó)平均水平.

d) 建議在未來(lái)臭氧相關(guān)研究和環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的修訂過程中，應(yīng)充分考慮新臭氧吸收截面系數(shù)的影響，并清楚標(biāo)識(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)使用的臭氧吸收截面系數(shù)，以降低使用新臭氧吸收截面系數(shù)的影響，確保不同時(shí)空臭氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的一致性和準(zhǔn)確性.