北侖區(qū)O3污染特征及與NOX的關(guān)系研究

舒 爭(zhēng) 顧卓良（北侖區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站 浙江 寧波 315800）

北侖區(qū)O3污染特征及與NOX的關(guān)系研究

舒 爭(zhēng) 顧卓良（北侖區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站 浙江 寧波 315800）

以新碶城區(qū)、蔚斗小學(xué)、中科路三個(gè)點(diǎn)位的自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)2016年的臭氧數(shù)據(jù)及NOX為依據(jù)，探討了三個(gè)點(diǎn)位的臭氧濃度水平、典型日變化以及O3與NOX的相關(guān)情況，并分析了他們的規(guī)律、差異及相關(guān)性。

北侖 O3； NOX；污染特征；關(guān)系

1 引言

隨著公眾對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)以及國(guó)家新的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，臭氧問(wèn)題已經(jīng)逐漸引起了廣泛的關(guān)注，近幾年隨著機(jī)動(dòng)車(chē)數(shù)量的增加，臭氧前驅(qū)體的數(shù)量也呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長(zhǎng)，這些也進(jìn)一步誘發(fā)了城市的高臭氧濃度。

寧波市北侖區(qū)地處于長(zhǎng)江三角洲中心地區(qū)，擁有超過(guò)百億投資的眾多石化、鋼鐵等重工業(yè)項(xiàng)目，這樣的一個(gè)地區(qū)的大氣污染情況愈來(lái)愈受到政府的關(guān)注，而近幾年臭氧的監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，濃度出現(xiàn)了逐年升高的趨勢(shì)，為了較為完善的考察的臭氧濃度情況，本位采用2016年的新碶城區(qū)、蔚斗小學(xué)、中科路三個(gè)點(diǎn)位的臭氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行了比較和分析，同時(shí)還分析了臭氧前驅(qū)體NOX與O3的相關(guān)情況。

2 研究方法

2.1 O3與NO、NO2、NOX的監(jiān)測(cè)

O3的監(jiān)測(cè)儀器采用美國(guó)熱電公司生產(chǎn)的49I型監(jiān)測(cè)儀，NO、NO2和NOx采用美國(guó)熱電公司生產(chǎn)的42I型監(jiān)測(cè)儀

2.2 監(jiān)測(cè)時(shí)間和地點(diǎn)

監(jiān)測(cè)地點(diǎn)位有三個(gè)，一個(gè)位于寧波市北侖區(qū)環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站，該站為國(guó)家環(huán)境空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)內(nèi)編號(hào)為330200058的點(diǎn)位，該點(diǎn)位位于商住混合區(qū)，命名為新碶城區(qū)站；一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位位于寧波市北侖區(qū)蔚斗小學(xué)樓頂，為區(qū)控點(diǎn)位，為工業(yè)區(qū)周邊點(diǎn)位，命名為蔚斗小學(xué)站；一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位位于寧波市城市環(huán)境觀測(cè)站內(nèi)，為區(qū)控點(diǎn)位，為郊區(qū)點(diǎn)位，命名為中科路站。

3 結(jié)果與討論

3.1 區(qū)域的O3的濃度水平

表1可以看出，三個(gè)點(diǎn)位中新碶城區(qū)的平均濃度為91μg/m3，比蔚斗小學(xué)站和中科路站都要低，新碶城區(qū)的最大值也要低于蔚斗小學(xué)站和中科路站，說(shuō)明新碶城區(qū)的O3濃度水平要低于另外兩個(gè)站點(diǎn)，而中科路的濃度水平雖高于蔚斗小學(xué)站，但是其最大值反而低于蔚斗小學(xué)站。

從三個(gè)點(diǎn)位的臭氧濃度分布來(lái)看，三個(gè)點(diǎn)位濃度分布集中區(qū)有所區(qū)別，其中新碶城區(qū)站的濃度分布數(shù)最高的區(qū)域在80~90μg/m3，蔚斗小學(xué)站的濃度分布數(shù)最高的區(qū)域在90~1100μg/m3，而中科路站的濃度分布數(shù)最高的區(qū)域在110~130μg/m3，從分布數(shù)上看，新碶城區(qū)站、蔚斗小學(xué)站、中科路站的濃度分布數(shù)最高區(qū)域依次向濃度高的方向進(jìn)行了偏移。

表1 三個(gè)點(diǎn)位的臭氧均值和極值 μg/m3

圖1 三個(gè)點(diǎn)位的臭氧濃度分布情況

3.2 O3典型污染日的濃度變化特征分析

一個(gè)典型的臭氧污染天的三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的O3濃度變化情況如圖2所示，從圖中可以看出，三個(gè)點(diǎn)位的O3濃度變化規(guī)律基本一致，基本上在凌晨5時(shí)至7時(shí)左右達(dá)到濃度最低值，然后濃度開(kāi)始逐漸上升，然后濃度在14時(shí)至16時(shí)左右達(dá)到最高值，其中蔚斗小學(xué)14時(shí)達(dá)到濃度最高值，然后其新碶城區(qū)15時(shí)達(dá)到最高值，中科路16時(shí)達(dá)到濃度高值，然后三個(gè)點(diǎn)位的O3濃度均開(kāi)始快速的下降。經(jīng)查詢(xún)當(dāng)日的氣象數(shù)據(jù)，當(dāng)日9時(shí)至17時(shí)的主導(dǎo)風(fēng)向均為北風(fēng)，而三個(gè)點(diǎn)位從位置上來(lái)看，最北面的為蔚斗小學(xué)站，其次是新碶城區(qū)站，最南面的為中科路站，因此區(qū)域內(nèi)臭氧存在一定程度的遷移。

3.3 O3與NOX的相關(guān)性分析

圖3給出了O3和NOX在一個(gè)典型日的濃度變化情況，從圖中可以看出，早晨04：00～08：00臭氧濃度達(dá)到一個(gè)最低點(diǎn)，然后臭氧濃度逐漸升高，在12：00～16：00濃度達(dá)到一個(gè)頂峰，之后濃度又開(kāi)始逐漸下降，臭氧濃度的這一變化規(guī)律主要是受到了太陽(yáng)光照強(qiáng)度和臭氧前驅(qū)體二氧化氮的影響，而相比之下，二氧化氮的濃度變化趨勢(shì)則基本與臭氧的變化趨勢(shì)相反，說(shuō)明典型日的臭氧與二氧化氮基本呈一定程度的負(fù)相關(guān)。

圖2 三個(gè)點(diǎn)位的臭氧日濃度變化情況

圖3 典型日O3和NOx的變化曲線(xiàn)

圖4 O3與NOX的相關(guān)性曲線(xiàn)

為了進(jìn)一步考察O3與NOX的相關(guān)性情況，圖4給出了O3與NOX的相關(guān)性研究圖，從圖中可以看出，在正常情況下，O3與NOX呈一定程度的負(fù)相關(guān)，但是這種負(fù)相關(guān)的相關(guān)性并不好，相關(guān)系數(shù)僅0.2，僅為弱負(fù)相關(guān)，說(shuō)明除了NOX以后還有其他很多的因素對(duì)O3的濃度有影響，其中可能含有VOCs等其他因子，需要進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

經(jīng)過(guò)對(duì)比新碶城區(qū)、蔚斗小學(xué)、中科路三個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的的O3情況及分析O3與NOX之間的關(guān)系，得出以下結(jié)論：

（1）三個(gè)點(diǎn)位的O3濃度由高到低的順序依次為中科路站，蔚斗小學(xué)站和新碶城區(qū)站，而極值最高的則出現(xiàn)在蔚斗小學(xué)站

（2）典型的O3污染天中，三個(gè)點(diǎn)位的O3濃度變化規(guī)律基本一致，但是峰值出現(xiàn)的時(shí)間上存在一定差異，當(dāng)日風(fēng)向?qū)е碌妮斔陀嘘P(guān)。

（3）O3與NOX存在一定的負(fù)相關(guān)性，但是這種相關(guān)性比較弱。

〔1〕陸克定，張遠(yuǎn)航，蘇杭等.珠江三角洲夏季臭氧區(qū)域污染及其控制因素分析〔J〕.中國(guó)科學(xué)：化學(xué)，2010，40（4）：407-420.

〔2〕馬志強(qiáng)，王躍思，張小玲等.北京城區(qū)與下游地區(qū)臭氧對(duì)比研究〔J〕.環(huán)境科學(xué)，2011，32（4）：924-929.

〔3〕王宏，林長(zhǎng)城，陳曉秋等.天氣條件對(duì)福州近地層臭氧分布的影響〔J〕. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)，2011，20（8-9）：1320-1325.

〔4〕唐孝炎，張遠(yuǎn)航，邵敏.大氣環(huán)境化學(xué)〔M〕.（第二版）北京：高等教育出版社，2006.

〔5〕王占山，李云婷，陳添等.北京城區(qū)臭氧日變化特征及與前體物的相關(guān)性分析〔J〕.中國(guó)環(huán)境科學(xué)，2014，34（12）：3001-3008.

Study on the Relationship Between the Pollution Characteristics of O3and NOXin BeiLun District

ShuZheng（Environmental Protection Monitoring Station of BeiLun District NingBo ZheJiang 315800）

The paper discusses ozone concentration level，variation of typical day and relationship between O3and NOXand analyses their rules，differences and correlation on the basis of monitoring data of O3and NOXof automatic monitoring points including XinQi district，WeiDou primary school and ZhongKe road.

BeiLun district O3NOXPollution characteristics Relationship

X511

A

1674-263X（2017）03-0040-04

2017-09-20

舒爭(zhēng)（1982-），男，本科，工程師，從事環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。