阿克达拉2010-2019年O3浓度变化分析

阿克达拉 2010-2019年 O3浓度变化分析

李佳林

阿克达拉站大气本底站， 新疆 阿勒泰 836500

摘要：为掌握新疆阿克达拉站大气本底站O₃浓度的变化特征，本文针对阿克达拉站大气本底站2010-2019年采集的O₃连续观测资料进行各年、季、月的整理对比。结果表明：研究时间段内该地区O₃浓度呈明显的上升趋势，其上升速率为7.695μg/m3/10a。夏季O₃浓度最高，其次为春季，而冬季O₃浓度最低。夏季O₃浓度的增加趋势最为显著，冬季最为平缓。全年O₃浓度整体呈倒“U”型变化特征。自1月份开始整体呈增加趋势，5~7月份O₃质量浓度波动较小，到8月份出现峰值后逐渐下降。并基于此，提出两点O₃污染治理对策，仅供参考。

关键词：O₃浓度；变化特征；大气环境；阿克达拉

引言

近些年来，随着城市化的飞速发展，汽车保有量明显增多，与此同时排放至大气环境当中的污染物也显著增加。相关研究得出，城市当中的O₃均是由大气当中的CO、NOX、VOCs等多种物质在适宜的气象条件下反应而成的。相对比而言，大气平流层当中O₃含量较高，对流层当中仅分布有10%左右的O₃。一旦对流层当中O₃浓度含量较高，极易导致出现光化学烟雾，不仅污染了生态环境，还对人类健康构成了严重威胁。现如今，各地区均不同程度受到O₃污染，特别是一些一线城市，O₃污染现象相当严峻，并引起相关专家与学者的高度关注，同时据此开展了大量的研究工作。其中杨春亮重点研究了大气污染及O₃污染的形成机理，后分析了大气当中O₃浓度较高的原因，并针对如何有效防治O₃污染提出几点策略；刘灿等学者利用长沙市天心区2017-2020年O₃连续自动监测数据资料，重点分析了O₃浓度的日变化、月变化特征及其污染等级分布，后探讨了O₃浓度与温湿度、风向之间的相关性。研究城市O₃浓度变化规律及其影响因素已经成为大气环境科学领域不容忽视的一个重要问题。

阿克达拉站大气本底站（47°06′N，87°58′E，海拔561.4m），建立在福海县中部的平原地区，地处准格尔盆地北缘，属荒漠草原植被，周边地形平坦开阔，人口稀少，基本没有工业污染。这一区域隶属于大陆性干旱气候区，表现出冬季漫长寒冷且强风较多、夏季高温干燥、阳光充足等特点。当前，阿克达拉大气污染主要为颗粒物污染，近些年来，O₃浓度明显升高，并逐渐发展成为影响大气环境质量的一项重要因素。基于此，本文重点探讨了2010年1月至2019年12月阿克达拉O₃浓度变化特征，对于掌握该地区O₃浓度变化规律，提高当地空气质量等具有重要意义。

1资料与方法

本文以新疆阿克达拉站大气本底站作为研究对象，利用该站点2010年1月至2019年12月O₃质量浓度连续观测资料，着重使用数理统计等方法，对阿克拉达区域大气本底站O₃质量浓度特征进行分析，以期能够为该地区大气污染防治与预测提供一定的技术支撑。

2结果与讨论

2.1 O₃浓度的年际变化特征

图1 2010-2019年阿克达拉站O₃浓度的年际变化图

近10年（2010-2019年）来阿克达拉站O₃平均质量浓度为24.9 μg/m3。图1给出了阿克达拉站2010年1月-2019年12月臭氧浓度变化图，由图可见，2010-2019年期间该地区O₃浓度呈明显的上升趋势，其上升速率为7.695μg/m3/10a。其中2019年O₃的浓度最高，为32.9μg/m3，而2012年O₃的浓度最低，为20.9μg/m3，两者之间的差异显著。

2.2 O₃浓度的季节变化特征

图2 2010-2019年阿克达拉站O₃浓度的季节变化图

据统计（图2），2010-2019年阿克达拉站春季、夏季、秋季、冬季O₃的平均浓度依次为25.6μg/m3、27.8μg/m3、25.3μg/m3与20.9μg/m3。由此可见，阿克达拉站夏季O₃浓度最高，其次为春季，而冬季O3浓度最低。主要是由于春季和夏季气温较高，再加上强烈的太阳辐射，极易引发剧烈的光化学反应，进而导致O₃浓度表现出明显的季节变化特征。由上图2可见，近10年来（2010-2019年），随着年份的递增，阿克达拉站各季节O₃浓度的均呈一定的增加趋势，各季节O₃浓度的增加速率依次为7.424μg/m3/10a、12.339μg/m3/10a、6.459μg/m3/10a及4.56μg/m3/10a，对比可见，夏季O₃浓度的增加趋势最为显著，其次为春季，而冬季O₃浓度增加速率最为平缓。

2.3 O3浓度的月变化特征

图3 2010-2019年阿克达拉站O3浓度的月变化图

由上图3可见，2010-2019年阿克达拉站全年O₃浓度整体呈倒“U”型变化特征。自1月份开始整体呈增加趋势，5~7月份O₃质量浓度波动较小，到8月份出现峰值后逐渐下降，到1月份O

₃浓度出现谷值，峰值与谷值分别为28.7μg/m3与20.3μg/m3，两者之间相差8.4μg/m3。

3 O3污染的有效治理措施

3.1建立科学、有效的预警系统

O₃污染治理必须严格遵循“预防大于治理”的原则，为有效预防大气O₃污染，必须构建科学、有效的预警系统。2016年，空气质量预报发布系统已经上线，应当通过该系统，及时向广大民众发布天气污染信息，同时应用其监测空气污染及发布信息等功能，为如何有效治理大气污染现象提供一定的指导。为优化预警功能，还要积极引进国外先进的技术与经验，不断优化、更新空气质量预警系统。同时还要强化各部门之间的沟通与协作，以确保空气质量预警预报之间能够良好配合，并针对大气O₃污染问题进行重点预测，既能够及时为大众提供准确的信息，又能使预警系统的功能得到充分发挥，同时还能最大限度减少或控制O₃造成的影响及危害。

3.2严格控制污染源

严格控制污染源头是有效治理O₃污染的关键。首先，应当强化监管工业企业。加强医药厂、塑料制造厂等污染排放类企业的监测力度，以确保对NO_X及VOC_S等污染物的排放量进行准确监测。通常在企业排污口位置处安装监测装置，同时还要加强与环保部门之间的联动，以确保该部门能够及时掌握相关信息。而且环境监测部门必须明确提出企业必须严格按照国家环保标准排放污染物。结合VOC_S的实际排放状况，深入剖析污染源，以增强企业污染监测能力。对污染类型及其产生的原因进行深入挖掘，并在此基础上制定合理、有效的控制措施，以有效控制大气O₃污染现象。其次，严格控制车辆尾气污染。国家应当针对机动车尾气排放制定明确的规章制度。一旦发现车辆尾气排放不达标，必须严禁进入市场。另外，还应当督促汽车制造商积极创新技术，完善尾气排放标准，安装净化装置，以降低尾气排放量，进而有效空气O₃污染现象。

参考文献：

[1]郑胡飞，曾勇，杨远涛等.O₃浓度变化特征分析——以遵义市城郊为例[J].环境保护科学，2019（4）：75-80.

[2]杨春亮.环境空气中臭氧的污染防治对策[J].环渤海经济瞭望，2019（12）：142.

[3]刘灿，曾珊珊，张伏中.近地面O₃浓度变化特征分析——以长沙市天心区为例[J].科学与信息化，2021（20）：197-198.

[4]王定定，赵江伟，邓凌峰等.阿克达拉大气本底站臭氧浓度变化特征分析[J].沙漠与绿洲气象，2019（2）：97-101.

[5]杨书申，宋晓焱，彭竹琴等.郑州市西郊臭氧浓度变化特征分析[J].生态环境学报，2016（11）：1748-1754.

作者简介：李佳林（1993年6月9日）女，汉族，四川青神人，本科，工程师，从事大气成分观测工作。