王琳琳

(遼寧省大連生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，遼寧 大連 116000)

1 污染過(guò)程概況

分析2018年以來(lái)遼寧省臭氧污染過(guò)程，選取一次最為典型的臭氧污染過(guò)程，時(shí)間從2018年6月20日開始，到6月26日結(jié)束，整個(gè)污染過(guò)程持續(xù)7 d，全省14個(gè)城市依次經(jīng)歷了1次中度—重度污染過(guò)程[1]，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源于省內(nèi)國(guó)控空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位采集[2,3]，審核上報(bào)至國(guó)家城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。臭氧污染過(guò)程全省城市空氣質(zhì)量等級(jí)排名見表1。

表1 臭氧污染過(guò)程全省城市空氣質(zhì)量等級(jí)排名

本次污染過(guò)程的7 d共計(jì)168 h中，統(tǒng)計(jì)各城市污染的時(shí)長(zhǎng)，遼中地區(qū)污染時(shí)間最長(zhǎng)。污染累計(jì)小時(shí)數(shù)最長(zhǎng)的是營(yíng)口地區(qū)，共污染98 h，占比58.3%，接下來(lái)依次是鞍山、盤錦、沈陽(yáng)、鐵嶺、阜新、朝陽(yáng)、葫蘆島、撫順、遼陽(yáng)、大連、錦州、本溪，污染時(shí)間最短的是丹東地區(qū)，共污染10 h，占比6.0%[4]。臭氧污染過(guò)程各市超標(biāo)小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)見圖1。

污染過(guò)程中中度污染的6月22～23日，全省超標(biāo)點(diǎn)位占比為70.1%和90.9%,沿海城市超標(biāo)點(diǎn)位占比為53.3%和80.0%；重度污染的6月24日，全

圖1 臭氧污染過(guò)程各市超標(biāo)小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)

省超標(biāo)點(diǎn)位占比為98.7%，沿海城市超標(biāo)點(diǎn)位占比為100%?？梢娧睾３鞘性谥卸任廴镜膬扇眨廴痉秶戎氐陀谌∑骄?；重污染日污染范圍已達(dá)到100%，此次中—重度污染趨勢(shì)由內(nèi)陸擴(kuò)散至全省范圍[5]。臭氧污染過(guò)程全省點(diǎn)位超標(biāo)統(tǒng)計(jì)情況見圖2。

遼寧省典型臭氧污染分析

圖2 臭氧污染過(guò)程全省點(diǎn)位超標(biāo)統(tǒng)計(jì)情況

污染過(guò)程中全省各站點(diǎn)臭氧濃度的日評(píng)價(jià)值范圍為64～323 μg/m3，其中沿海城市各站點(diǎn)臭氧濃度的日評(píng)價(jià)值范圍為64～296 μg/m3；污染過(guò)程中全省各城市臭氧濃度的日評(píng)價(jià)值范圍為95～292 μg/m3，其中沿沿海城市臭氧濃度的日評(píng)價(jià)值范圍為98～272μg/m3；污染過(guò)程中全省臭氧濃度的日評(píng)價(jià)值的平均值范圍為121～256 μg/m3，其中沿海城市臭氧濃度日評(píng)價(jià)值的平均值范圍為136～237 μg/m3。全省各城市臭氧濃度日評(píng)價(jià)值的超標(biāo)率范圍為2.5%～82.5%。沿海城市的臭氧濃度日評(píng)價(jià)值的超標(biāo)率范圍為2.5%～70.0%[6]。

在此次全省臭氧污染過(guò)程中，6月20日沿海城市的平均臭氧初始濃度水平高于全省平均臭氧初始濃度水平，但是沿海城市的臭氧濃度的平均增速不及全省臭氧濃度的平均增速，故6月23日全省臭氧水平趕超沿海城市的臭氧平均水平，在24日全省臭氧達(dá)到峰值后，25～26日回落的趨勢(shì)大致相同[7]。

全省點(diǎn)位臭氧濃度峰值出現(xiàn)在6月24日14時(shí)的遼陽(yáng)地區(qū)的新華園點(diǎn)位，為364 μg/m3。沿海城市點(diǎn)位的臭氧濃度峰值出現(xiàn)在6月24日16時(shí)的營(yíng)口地區(qū)的西炮臺(tái)點(diǎn)位，為326 μg/m3。全省城市臭氧濃度峰值出現(xiàn)在6月24日15時(shí)的沈陽(yáng)地區(qū)，為325 μg/m3。沿海城市臭氧濃度峰值出現(xiàn)在6月24日17時(shí)的營(yíng)口地區(qū)，為315 μg/m3。全省城市臭氧濃度的日評(píng)價(jià)值的最高值出現(xiàn)在6月24日的鐵嶺地區(qū)，為292 μg/m3。沿海城市臭氧濃度的日評(píng)價(jià)值的最高值出現(xiàn)在6月24日的營(yíng)口地區(qū)[8]，為272 μg/m3。

臭氧濃度的日變化遵循馬鞍狀變化，每日清晨達(dá)到濃度低值，然后隨日照溫度等濃度逐漸升高，每日午后濃度達(dá)到峰值，傍晚后濃度隨日照強(qiáng)度開始回落。同時(shí)2018年全省臭氧污染過(guò)程顯示前5 d全省臭氧濃度的穩(wěn)步升高的趨勢(shì)，即每日的峰值穩(wěn)步走高，回落趨勢(shì)逐步減弱，導(dǎo)致濃度按照馬鞍形變化逐步走高，后2 d達(dá)到峰值后，由于氣象及周邊地區(qū)輸送減弱等原因，臭氧濃度呈現(xiàn)快速回落的趨勢(shì)[9]。全省臭氧污染過(guò)程臭氧濃度小時(shí)變化見圖3。

圖3 全省臭氧污染過(guò)程臭氧濃度小時(shí)變化

2 空間變化分析

6月20日，全省出現(xiàn)一個(gè)臭氧濃度中心，位于營(yíng)口和大連地區(qū)，級(jí)別是臭氧輕度污染；6月21日，污染面積向東北方向擴(kuò)大，涉及遼陽(yáng)、盤錦和鞍山，級(jí)別為臭氧輕度污染[10]；6月22日，從遼西地區(qū)，急速出現(xiàn)大面積臭氧污染，級(jí)別達(dá)到臭氧重度污染，臭氧濃度中心位于錦州地區(qū)，之前的污染地區(qū)繼續(xù)往東北方向擴(kuò)散；6月23日，污染迅速蔓延全省大部分地區(qū)，且污染程度加劇，臭氧濃度中心位于盤錦和營(yíng)口地區(qū)，全省1/2地區(qū)達(dá)到臭氧中度污染，只有丹東地區(qū)符合二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[11]；6月24日，污染范圍繼續(xù)蔓延全省整個(gè)地區(qū)并且污染程度加劇，全省近1/2地區(qū)達(dá)到臭氧重度污染，臭氧濃度中心向東北方向移動(dòng)至遼中及遼東北地區(qū)；6月25日，全省臭氧污染迅速消退，1/2以上地區(qū)符合二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)全省臭氧濃度中心位于盤錦和營(yíng)口地區(qū)；6月26日，臭氧濃度繼續(xù)降低，丹東地區(qū)已達(dá)到臭氧優(yōu)級(jí)別，臭氧濃度中心北移至沈陽(yáng)和鐵嶺地區(qū)，此次典型全省臭氧污染過(guò)程結(jié)束[12]。

3 氣象條件分析

2018年6月20～26日，遼寧省以低壓、弱風(fēng)為主，同時(shí)疊加高熱、低濕的氣象特征。撫順、本溪、朝陽(yáng)和阜新地區(qū)處于低氣壓中心，向外圍蔓延。溫度上，污染最重的22～24日，高于27 ℃的小時(shí)數(shù)平均達(dá)到9.2～11.6 h/地區(qū)，24日污染最重的鐵嶺、鞍山和沈陽(yáng)高溫小時(shí)數(shù)高達(dá)16、20和15 h[13]。污染過(guò)程全省污染過(guò)程氣壓變化見圖4，污染過(guò)程全省溫度超過(guò)27 ℃小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)見圖5。

鐵嶺、鞍山、沈陽(yáng)、撫順和遼陽(yáng)地區(qū)在6月22～24日，空氣質(zhì)量均是輕度污染—中度污染—重度污染的變化，分析臭氧和相對(duì)濕度、氣溫的關(guān)系可知，溫度高值區(qū)對(duì)應(yīng)相對(duì)濕度的低值區(qū)，表示發(fā)生污染時(shí)段內(nèi)為晴朗干熱天氣，輻射強(qiáng)度大，在氣溫相對(duì)濕度有利的情況下，白天臭氧光化學(xué)生成加強(qiáng)。重點(diǎn)地區(qū)溫度變化見圖6，重點(diǎn)地區(qū)相對(duì)濕度變化見圖7，重點(diǎn)地區(qū)臭氧濃度變化見圖8。

圖4 污染過(guò)程全省污染過(guò)程氣壓變化

圖5 污染過(guò)程全省溫度超過(guò)27 ℃小時(shí)數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖6 重點(diǎn)地區(qū)溫度變化

圖7 重點(diǎn)地區(qū)相對(duì)濕度變化

圖8 重點(diǎn)地區(qū)臭氧濃度變化

本次污染過(guò)程全省地區(qū)風(fēng)速小于5 m/s的頻次高達(dá)88.0%，靜穩(wěn)天氣不利于污染物擴(kuò)散，造成臭氧本地堆積，加之風(fēng)向以西南風(fēng)和南風(fēng)為主，頻次高達(dá)61.1%，受到周邊京津冀和山東地區(qū)污染物輸送影響，加劇了本次臭氧污染的持續(xù)時(shí)間和污染程度[14]。全省污染過(guò)程風(fēng)向及風(fēng)速統(tǒng)計(jì)見圖9。

4 周邊區(qū)域污染形勢(shì)

6月20日，華北地區(qū)和山東省空氣質(zhì)量已經(jīng)出

圖9 全省污染過(guò)程風(fēng)向及風(fēng)速統(tǒng)計(jì)

現(xiàn)大面積輕度污染和中度污染，此時(shí)遼寧省空氣質(zhì)量以良為主。6月21日，污染范圍擴(kuò)大到長(zhǎng)三角地區(qū)，中度污染輻合帶略微北移，污染開始傳輸至遼寧省，空氣質(zhì)量開始下降，以良—輕度污染為主。6月22日，污染北移至內(nèi)蒙古和東北地區(qū)，遼寧省空氣質(zhì)量急劇下降，遼西地區(qū)出現(xiàn)中度污染，遼中地區(qū)以輕度污染為主。6月23日，靜穩(wěn)天氣的影響導(dǎo)致污染地區(qū)污染程度加重，京津冀地區(qū)空氣質(zhì)量以重度—中度污染為主，山東省空氣質(zhì)量以輕度污染—中度污染為主，遼寧省空氣質(zhì)量以中度污染—輕度污染為主。6月24日，污染程度繼續(xù)加重，京津冀和遼寧省出現(xiàn)眾多嚴(yán)重污染城市，遼寧省空氣質(zhì)量以中度污染—嚴(yán)重污染為主，山東省空氣質(zhì)量以輕度污染為主。6月25日，氣象條件好轉(zhuǎn)，利于污染物擴(kuò)散，整個(gè)污染地區(qū)污染均有效緩解，空氣質(zhì)量以良—輕度污染為主。6月26日，遼寧省空氣質(zhì)量繼續(xù)好轉(zhuǎn)，以良為主，但是京津冀地區(qū)又出現(xiàn)新一輪的污染[15]。

5 結(jié)論

(1)此次臭氧污染遍及全省，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，分布廣，程度為中度—重度污染。

(2)臭氧日濃度在污染日的波動(dòng)持續(xù)穩(wěn)步走高，且濃度居高不降。

(3)臭氧污染空間上由中部地區(qū)開始，隨后西部地區(qū)迅速升高并東移，蔓延至全省大部分地區(qū)，中部和東北部地區(qū)尤為嚴(yán)重，最后全省統(tǒng)一消散。

(4)污染日的氣象條件大多為低壓、晴熱、微風(fēng)，靜穩(wěn)，或利于臭氧生成或不利于臭氧的擴(kuò)散。

(5)周邊區(qū)域可能存在區(qū)域傳輸。