2019年太原青運(yùn)會(huì)期間空氣質(zhì)量評(píng)估

郭偉 朱凌云 汪文雅 高興艾 成鵬偉 張?jiān)儡?/p>

(山西省氣象科學(xué)研究所,山西 太原 030002)

引言

近年來(lái)，為保障重大活動(dòng)順利舉行，舉辦地及周邊地區(qū)聯(lián)合采取有力措施改善大氣環(huán)境質(zhì)量，已有多個(gè)成功案例，如北京奧運(yùn)會(huì)[1-2]、廣州亞運(yùn)會(huì)[3]、南京青奧會(huì)[4]期間舉辦城市及周邊地區(qū)均進(jìn)行了大力度環(huán)境聯(lián)合整治，實(shí)現(xiàn)了區(qū)域城市空氣質(zhì)量較長(zhǎng)時(shí)間的良好狀態(tài)；而重要會(huì)議如北京APEC會(huì)議[5]、杭州G20峰會(huì)[6]期間舉辦地也采取了停限產(chǎn)、限行等應(yīng)急性污染減排措施，實(shí)現(xiàn)了“APEC藍(lán)”和“G20藍(lán)”。許多學(xué)者圍繞這些活動(dòng)前后大氣污染物的變化特征，針對(duì)空氣質(zhì)量改善效果[7]、區(qū)域傳輸貢獻(xiàn)[8]、氣象條件影響[9]等開(kāi)展了大量研究，為今后各類大型活動(dòng)制定保障措施提供了值得借鑒的經(jīng)驗(yàn)。這些評(píng)估手段多基于地面網(wǎng)格式分布的監(jiān)測(cè)，較少關(guān)注垂直方向上污染物的削減特征[10]，由于受氣象條件以及人為因素的影響，大氣顆粒物質(zhì)量濃度空間垂直分布變化很大，地面濃度特征的變化不足以完整地反映顆粒物在大氣中停留和分布[11]。因此，了解改善措施對(duì)大氣污染物的垂直分布的影響，能更加準(zhǔn)確地驗(yàn)證大氣污染管制措施的實(shí)際效果。利用激光雷達(dá)探測(cè)大氣氣溶膠，可獲取污染物的垂直結(jié)構(gòu)特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣復(fù)合污染的監(jiān)測(cè)和機(jī)理研判，是觀測(cè)顆粒物時(shí)空分布的有效手段[12-14]。

2019年8月，第二屆全國(guó)青年運(yùn)動(dòng)會(huì)在太原舉辦，根據(jù)《2019中國(guó)生態(tài)環(huán)境狀況公報(bào)》公布內(nèi)容，太原市2018年環(huán)境空氣質(zhì)量為169個(gè)城市中相對(duì)較差的20個(gè)城市之一，為保障青運(yùn)會(huì)期間空氣質(zhì)量，從2019年8月1日起，太原市采取了多種管控措施改善大氣環(huán)境：①裝備制造、家具制造、涂料生產(chǎn)、油墨生產(chǎn)、汽修、包裝印刷等涉揮發(fā)性有機(jī)物企業(yè)實(shí)施錯(cuò)時(shí)生產(chǎn)，08—18時(shí)停產(chǎn)，18時(shí)至次日08時(shí)生產(chǎn)，區(qū)道路劃線、墻體噴涂、護(hù)欄刷漆等露天作業(yè)時(shí)間調(diào)整到18時(shí)到次日08時(shí)；②對(duì)區(qū)域內(nèi)及周邊焦化企業(yè)實(shí)行臨時(shí)性限停產(chǎn)；③全面落實(shí)施工工地?fù)P塵管控“六個(gè)百分百”要求；④取締露天燒烤，清理城市建成區(qū)及城鄉(xiāng)接合部、企業(yè)集聚區(qū)沙堆、煤堆、渣堆、土堆、垃圾堆等“五堆”問(wèn)題；⑤8月5日起實(shí)行機(jī)動(dòng)車單雙號(hào)限行。因此，本文聚焦太原市地面大氣污染物在青運(yùn)會(huì)前、青運(yùn)會(huì)期和青運(yùn)會(huì)后變化特征，同時(shí)利用激光雷達(dá)獲得氣溶膠的垂直分布，多角度驗(yàn)證青運(yùn)會(huì)大氣污染管控的實(shí)際效果，以期為該區(qū)域夏季空氣質(zhì)量保障措施的制定提供科學(xué)參考。

1 資料與方法

1.1 研究區(qū)特征及數(shù)據(jù)來(lái)源

太原位于山西省中部太原盆地北端，三面環(huán)山，南部與汾渭平原接壤，是全國(guó)能源重化工基地之一，工業(yè)結(jié)構(gòu)及地形因素造成了該地區(qū)大氣污染較為嚴(yán)重，以盆地為主的地形特征不利于污染物的擴(kuò)散，區(qū)域內(nèi)城市之間污染物排放相互影響明顯[15]。本研究收集了2017年、2018年和2019年7—8月太原市8個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)PM10、PM2.5、SO2、NO2、CO和O3共6種污染物逐時(shí)數(shù)據(jù)(2019年8月21—24日和30日各項(xiàng)污染物濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)缺測(cè))，同時(shí)收集了2019年7—8月太原市氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)速和降水量等氣象數(shù)據(jù)。污染物資料來(lái)自山西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，氣象資料來(lái)源于山西省氣象信息中心，大氣污染物監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布見(jiàn)圖1，其中氣象站點(diǎn)與小店監(jiān)測(cè)站接近。

圖1 太原市空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布

1.2 雷達(dá)設(shè)備及消光系數(shù)反演方法

使用氣溶膠消光系數(shù)和退偏比來(lái)分析氣溶膠在垂直方向的分布特征。開(kāi)展觀測(cè)實(shí)驗(yàn)所用的是安徽藍(lán)盾光電子股份有限公司生產(chǎn)的高能多波長(zhǎng)激光雷達(dá)，激光器發(fā)射三種特定波長(zhǎng)(355 nm、532 nm和1064 nm)激光脈沖，該雷達(dá)布設(shè)于太原市環(huán)境監(jiān)測(cè)站(與大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)站桃園站為同一位置)。運(yùn)用Fernald算法[16-17]進(jìn)行氣溶膠消光系數(shù)光學(xué)參數(shù)的反演，雷達(dá)的垂直分辨率為7.5 m，激光雷達(dá)接受回波盲區(qū)設(shè)定為105 m，105 m以下的數(shù)據(jù)不進(jìn)行分析，收集每30 min數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.3 分析方法

根據(jù)太原市保障青運(yùn)會(huì)的管控措施實(shí)施時(shí)間，將全過(guò)程分為3個(gè)階段，2019年8月1—18日為青運(yùn)會(huì)期間(18 d)，7月14—31日為青運(yùn)會(huì)前(18 d)和8月18—31日為青運(yùn)會(huì)后(14 d)，基于時(shí)間序列，對(duì)青運(yùn)會(huì)3階段空氣質(zhì)量和氣溶膠垂直分布的變化特征進(jìn)行分析，并與2017年和2018年同期進(jìn)行對(duì)比。

2 結(jié)果分析

2.1 青運(yùn)會(huì)期間氣象特征變化

近地層氣溫、濕度、風(fēng)速等氣象要素是影響大氣污染物濃度的重要因子，排放源不變的情況下，氣象要素的變化可以造成大氣污染物濃度的劇烈變化。圖2為2019年太原市青運(yùn)會(huì)前后日均氣象要素變化。由圖2可知，青運(yùn)會(huì)期間太原市地面氣壓平均水平與青運(yùn)會(huì)前相近，明顯低于青運(yùn)會(huì)后；青運(yùn)會(huì)期間平均風(fēng)速達(dá)到2 m·s-1以上，高于青運(yùn)會(huì)前后，尤其是8月11—13日和16日風(fēng)速明顯偏大，有利于污染物的擴(kuò)散和清除；青運(yùn)會(huì)期間平均相對(duì)濕度略低于青運(yùn)會(huì)前后，特別是8月12—18日濕度較低，不利于污染物的吸濕增長(zhǎng)；青運(yùn)會(huì)期間平均氣溫略低于青運(yùn)會(huì)前，但明顯高于青運(yùn)會(huì)后，氣溫下降可降低光化學(xué)反應(yīng)效率，減少臭氧生成。整體而言，青運(yùn)會(huì)期間氣象條件較青運(yùn)會(huì)前更有利于污染物擴(kuò)散，青運(yùn)會(huì)后雖然風(fēng)速較小、濕度較大，但氣壓、氣溫與青運(yùn)會(huì)期間差異較大，整體擴(kuò)散條件沒(méi)有太大差異。

圖2 2019年青運(yùn)會(huì)期間太原市氣壓(a)、風(fēng)速(b)、相對(duì)濕度(c)和氣溫(d)變化

2.2 青運(yùn)會(huì)前后地面污染物濃度變化

為分析大氣污染控制措施的實(shí)行對(duì)污染物濃度的影響，比較青運(yùn)會(huì)前、青運(yùn)會(huì)期間和青運(yùn)會(huì)后太原市8個(gè)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)PM10、PM2.5、SO2、CO、NO2、O3共6種污染物濃度特征及青運(yùn)會(huì)期間較青運(yùn)會(huì)前各污染物濃度變化幅度(圖3)，發(fā)現(xiàn)青運(yùn)會(huì)期間各站PM10濃度較青運(yùn)會(huì)前期均有顯著降低，降幅為22%—36%(圖3a)，其中上蘭站下降最為顯著，塢城站和金勝站降幅稍低，會(huì)后PM10有所反彈，但低于會(huì)前濃度。從PM2.5削減特征來(lái)看(圖3b)，會(huì)期各站PM2.5亦有顯著下降，降幅為35%—41%，各站降幅總體較為接近，會(huì)后PM2.5亦有反彈，但均低于會(huì)前濃度。圖3c為控制措施下SO2的變化，從圖3c可以看出，各站SO2的增減不一，會(huì)期尖草坪站和晉源站濃度出現(xiàn)下降，桃園站前后持平，其余站點(diǎn)SO2濃度出現(xiàn)不同程度的上升，其中塢城站SO2濃度最高，增幅也最大；盡管出現(xiàn)復(fù)雜的變化，但SO2濃度仍遠(yuǎn)低于國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)及地區(qū)秋冬季平均水平，SO2污染極小；會(huì)后各站濃度均有反彈，除尖草坪站外，其余7站濃度均高于會(huì)前水平。會(huì)期CO濃度也呈降低特征(圖3d)，各站降幅存在差異，降幅為10%—35%，其中金勝站降幅最大，塢城站和小店站降幅較?。粫?huì)后各站CO濃度均有上升，其中上蘭站、塢城站、小店站和晉源站濃度超過(guò)會(huì)前濃度。調(diào)控對(duì)各站NO2濃度的影響存在較大差異，如圖3e所示，同會(huì)前比較，會(huì)期NO2濃度降幅為5%—30%，降幅最大出現(xiàn)在上蘭站和小店站，小店站和塢城站降幅最低；會(huì)后，各站均出現(xiàn)明顯反彈，其中尖草坪站、塢城站、桃園站、小店站和晉源站濃度水平超過(guò)會(huì)前。同大多數(shù)城市一致[18-21]，夏季太原市以O(shè)3污染居首，從圖3f可以看出，青運(yùn)會(huì)前各站O3-8h濃度值均超過(guò)了160 μg·m-3的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值，O3污染嚴(yán)重。會(huì)期各站O3-8h濃度均有不同程度的下降，降幅為14%—22%，降幅較為接近，降幅最大出現(xiàn)在上蘭站和塢城站，晉源站降幅最少；會(huì)后，隨著氣溫下降O3濃度也呈持續(xù)下降特征。

圖3 2019年青運(yùn)會(huì)期間太原市各監(jiān)測(cè)站點(diǎn)PM10(a)、PM2.5(b)、SO2(c)、CO(d)、NO2(e)和O3(f)濃度特征及會(huì)期較會(huì)前變化

由圖3可知不同污染物在各站點(diǎn)的分布特征，青運(yùn)會(huì)各個(gè)階段8個(gè)站點(diǎn)間濃度差異最小的污染物為O3，從變化幅度來(lái)看，青運(yùn)會(huì)前后各站O3濃度下降幅度差值也較低，為8%，即太原市O3的空間分布較為均勻，控制措施對(duì)其削減效果的區(qū)域差異也較小，因此，建議可以進(jìn)一步加強(qiáng)城市站點(diǎn)間各種污染物濃度差異及控制效果的對(duì)比研究，不同時(shí)間段，針對(duì)不同污染物制定較為精準(zhǔn)的控制策略，例如O3的治理可進(jìn)行全域性協(xié)同控制，而對(duì)于其他污染物的控制可根據(jù)區(qū)域特征制定策略。

2.3 青運(yùn)會(huì)前后氣溶膠消光系數(shù)變化

氣溶膠消光系數(shù)是氣溶膠光學(xué)特性的基本參數(shù)，氣溶膠消光系數(shù)垂直廓線可以反映氣溶膠的垂直分布情況。有研究表明，中國(guó)大部分地區(qū)氣溶膠層多維持在3 km以下[22-23]，因此主要對(duì)3 km以下的氣溶膠垂直特征進(jìn)分析。圖4為2019年太原青運(yùn)會(huì)各階段氣溶膠消光系數(shù)和退偏比廓線，退偏比通常可以判定顆粒物的類型，球形氣溶膠退偏比最低，退偏比越大表明非球形度越高，人為排放的氣溶膠如汽車尾氣和工業(yè)廢氣中的酸性球形顆粒物，退偏比小于0.1[24]，而沙塵氣溶膠的退偏比多大于0.1，劇烈沙塵暴的氣溶膠退偏比可達(dá)到0.4[25]，本研究結(jié)合大氣中PM2.5/PM10的變化特征(圖5)，分析退偏比廓線的變化原因。

從圖4可以看出，青運(yùn)會(huì)前期(圖4a)近地面1 km以下消光系數(shù)大于1 km-1的出現(xiàn)頻次較多，其中消光系數(shù)大于2 km-1的區(qū)域結(jié)合退偏比觀測(cè)結(jié)果(小于0.05)可以判斷均為云層。7月15—21日近地面500 m消光系數(shù)達(dá)到了1 km-1，對(duì)應(yīng)的退偏比偏低(圖4b)，污染物傾向于細(xì)球形粒子，即以PM2.5為主。7月14日、13—26日和30—31日大氣消光系數(shù)偏低(小于0.75 km-1)，但是退偏比較15—21日偏高，粒子偏向于非球形，說(shuō)明存在沙塵粒子，以PM10污染為主。青運(yùn)會(huì)期間，大氣消光系數(shù)整體下降(圖4c)，除了8月4日存在降水之外，8月2—10日雖然近地面消光系數(shù)部分時(shí)段超過(guò)了1.00 km-1，但較青運(yùn)會(huì)前仍有較大下降；8月1日以及8月13—19日近地面消光系數(shù)主要分布在0.75 km-1以下，大氣顆粒物濃度偏低，但同期退偏比數(shù)值偏高(圖4d)，部分時(shí)刻達(dá)到了0.20以上，粒子非球形特性明顯，8月12日以后，大氣中PM2.5占比明顯偏低(圖5)，表明該段時(shí)間以粒徑較大的非球形粗粒子污染為主，同時(shí)氣象條件表明該段時(shí)間風(fēng)速較高、濕度偏低，因此高空中的大顆粒物可能來(lái)自于局地沙塵或區(qū)域傳輸。青運(yùn)會(huì)之后，氣溶膠消光系數(shù)和退偏比垂直廓線表明(圖4e和圖4f)，沙塵粒子分布頻次明顯偏多，除了8月21日以及24—27日外，其余時(shí)段大氣顆粒物主導(dǎo)類型均為沙塵粒子。8月21日500 m附近，消光系數(shù)較大，超過(guò)了2.0 km-1，退偏比小于0.05，主要考慮近地面低云。8月24—27日近地面也存在少量低云，結(jié)合PM2.5/PM10和退偏比觀測(cè)結(jié)果，可知仍然存在少量細(xì)顆粒物。

圖4 2019年青運(yùn)會(huì)前(a)、青運(yùn)會(huì)期間(c)、青運(yùn)會(huì)后(e)太原市消光系數(shù)和青運(yùn)會(huì)前(b)、青運(yùn)會(huì)期間(d)、青運(yùn)會(huì)后(f)太原市退偏比剖面

圖5 2019年青運(yùn)會(huì)期間太原市桃園站PM2.5/PM10變化

總體來(lái)看，太原市夏季大氣中顆粒物污染以PM10為主PM2.5為輔，青運(yùn)會(huì)期間垂直大氣中顆粒物分布明顯減少，管控效果顯著；另一方面，青運(yùn)會(huì)期間PM2.5在大氣顆粒物中的占比降低，表明管控措施對(duì)PM2.5的影響大于PM10。

為進(jìn)一步量化管控措施對(duì)氣溶膠垂直分布特征的影響，將三個(gè)時(shí)期氣溶膠消光系數(shù)的垂直分布進(jìn)行對(duì)比分析(圖6a)，由圖6a可知，不同時(shí)期氣溶膠消光系數(shù)的垂直分布特征較為相似，均在1000 m以下有較大的波動(dòng)，且在離地400 m左右出現(xiàn)最大值。青運(yùn)會(huì)前，氣溶膠消光系數(shù)的峰值達(dá)到0.66 km-1，會(huì)期消光系數(shù)峰值迅速減小至0.49 km-1，會(huì)后消光系數(shù)峰值又回升至0.57 km-1。2000 m以下，會(huì)期氣溶膠消光系數(shù)均明顯低于會(huì)前，值得注意的是，會(huì)后地面顆粒物濃度雖有所回升，但在650 m以上氣溶膠消光系數(shù)仍低于會(huì)期。青運(yùn)會(huì)期間氣溶膠消光系數(shù)峰值降低24.6%，同地面顆粒物濃度變化相比(桃園站)，地面PM10濃度下降30.5%，PM2.5濃度下降41.2%，表明垂直方向上氣溶膠的削減幅度低于地面。

空氣中水分子容易造成消光系數(shù)的增大，當(dāng)空氣濕度超過(guò)60%時(shí)，氣溶膠吸濕增長(zhǎng)對(duì)消光系數(shù)有顯著影響[26-27]。圖6b至圖6d為不同濕度條件下三個(gè)時(shí)期氣溶膠消光系數(shù)的變化特征，圖6b表明青運(yùn)會(huì)前低濕天氣下(平均相對(duì)濕度RH為53.9%，標(biāo)準(zhǔn)差σ為4.3%)，消光系數(shù)峰值為0.63 km-1，高濕天氣(RH =71.3%，σ=7.4%)消光系數(shù)峰值為0.74 km-1，整體上兩種濕度條件下氣溶膠消光系數(shù)的垂直分布十分接近，1.25 km以下高濕天氣消光系數(shù)稍高，1.25 km以上高濕天氣消光系數(shù)稍高。青運(yùn)會(huì)期間(圖6c)，兩種濕度天氣下氣溶膠消光系數(shù)的垂直分布出現(xiàn)顯著差異，低濕天氣(RH=50.6%，σ=4.0%)氣溶膠消光系數(shù)峰值下降至0.34 km-1，高濕天氣(RH=71.5%，σ=8.3%)消光系數(shù)峰值下降至0.58 km-1，較前期分別下降46.0%和21.6%，說(shuō)明青運(yùn)會(huì)期1.5 km以下氣溶膠吸濕增長(zhǎng)明顯，原因可能是青運(yùn)會(huì)管控措施顯著降低了沙塵等粒徑較大的顆粒物濃度，大氣中硫酸鹽、硝酸鹽等吸濕性較強(qiáng)的粒子比例上升，表明管控改變了太原市大氣中氣溶膠粒子的組分和形態(tài)特征。青運(yùn)會(huì)后(圖6d)，低濕天氣(RH=52.2%，σ=4.5%)和高濕天氣(RH=72.5%，σ=10.9%)氣溶膠消光系數(shù)峰值均較青運(yùn)會(huì)期上升約17%，但氣溶膠消光系數(shù)垂直分布的形態(tài)較會(huì)期出現(xiàn)變化，1.0—1.5 km同會(huì)前相似，氣溶膠吸濕增長(zhǎng)較小，1.0 km以下同會(huì)期相似，氣溶膠吸濕增長(zhǎng)仍較明顯，表明青運(yùn)會(huì)后1.0 km以下氣溶膠吸濕增長(zhǎng)能力仍較強(qiáng)，1.0—1.5 km氣溶膠吸濕增長(zhǎng)能力減弱。對(duì)比地面污染物濃度特征，青運(yùn)會(huì)期間低濕天氣下PM10下降38.1%，低于氣溶膠消光系數(shù)峰值；高濕天氣下PM10下降20.7%，同氣溶膠消光系數(shù)峰值變化接近，表明管控措施下高空氣溶膠的變化較地面更顯著；青運(yùn)會(huì)后PM10在低濕和高濕天氣下濃度回升31%和23%，均高于氣溶膠消光系數(shù)峰值的變化程度?？傮w來(lái)看，青運(yùn)會(huì)期間氣溶膠的垂直分布顯著減少，管控措施對(duì)低濕天氣下氣溶膠的削減最為顯著，同時(shí)影響了大氣中顆粒物組分，管控期間氣溶膠的吸濕增長(zhǎng)能力顯著增強(qiáng)。

圖6 2019年青運(yùn)會(huì)不同時(shí)期(a)及青運(yùn)會(huì)前(b)、青運(yùn)會(huì)期(c)、青運(yùn)會(huì)后(d)不同濕度天氣下氣溶膠消光系數(shù)廓線

2.4 與2017和2018年同期對(duì)比

圖7為2019年太原青運(yùn)會(huì)期間氣溫、濕度和風(fēng)速及6種污染物濃度變化特征同2017年和2018年的對(duì)比。從圖7可以看出，2017—2019年青運(yùn)會(huì)三階段氣溫(圖7a)、相對(duì)濕度(圖7b)變化較為接近，風(fēng)速(圖7c)變化有所區(qū)別，2019年青運(yùn)會(huì)期氣溫與2017年、2018年同期接近，相對(duì)濕度稍低；風(fēng)速與2018年同期接近，高于2017年同期，總體來(lái)看，2019年青運(yùn)會(huì)期大氣污染擴(kuò)散條件與2018年同期接近，但好于2017年。

青運(yùn)會(huì)期間，PM10、PM2.5、CO、NO2和O3較青運(yùn)會(huì)前分別下降30.5%、37.3%、20.2%、18.0%和18.6%，SO2無(wú)顯著變化(圖7d至圖7i)，青運(yùn)會(huì)后，除O3外，各污染物濃度均有不同程度的上升。對(duì)比2018年，青運(yùn)會(huì)同期PM2.5和O3略有下降，SO2、CO、NO2有明顯增加，而PM10無(wú)明顯變化，后期各污染物濃度基本與會(huì)期較為接近；2017年青運(yùn)會(huì)同期PM10、PM2.5、SO2、CO、NO2濃度均有明顯升高，O3濃度則基本不變，后期PM10、PM2.5、SO2、O3濃度較會(huì)期明顯下降，CO濃度有所上升，NO2濃度變化較小?？傮w對(duì)比2017—2019年三階段污染物變化，在2019年的青運(yùn)會(huì)管控措施下，除SO2外的其他5種污染物濃度較均有明顯的下降。

圖7 2019年青運(yùn)會(huì)期間太原市氣溫(a)、相對(duì)濕度(b)、風(fēng)速(c)和PM10(d)、PM2.5(e)、SO2(f)、CO(g)、NO2(h)、O3(i)變化特征與2017年、2018年同期對(duì)比

進(jìn)一步對(duì)比2019年青運(yùn)會(huì)期與2017年和2018年污染物濃度特征，表明PM10較2017年和2018年同期分別下降33.4 μg·m-3和56.8 μg·m-3，降幅為41.7%和54.9%；PM2.5較2017年和2018年同期分別下降15.6 μg·m-3和22.4 μg·m-3，降幅為38.4%和47.3%；SO2較2018年同期增加0.9 μg·m-3，增幅為12.3%，較2017年下降13.0 μg·m-3，降幅61.3%；CO較2017年和2018年同期分別下降0.15 mg·m-3和0.41 mg·m-3，降幅為17.9%和37.3%；NO2較2017年和2018年同期分別下降3.7 μg·m-3和16.3 μg·m-3，降幅為12.0%和37.5%；O3-8h較2017年同期下降5.7 μg·m-3，降幅為3.7%，與2018年同期持平。

趙輝等[28]對(duì)G20峰會(huì)(2016年9月4—5日)期間杭州地區(qū)空氣質(zhì)量演變?cè)u(píng)估顯示，顆粒物濃度較前一年同期下降40%左右，而O3濃度上升了約12%；趙金帥等[29]對(duì)鄭州市少數(shù)民族運(yùn)動(dòng)會(huì)期間(2019年9月8—16日)污染物變化研究表明，PM10和 PM2.5較前一年同期分別減少25.1%和16.2%，而O3降幅僅為3.7%。太原青運(yùn)會(huì)期間大氣污染管控效果與這些地區(qū)類似，青運(yùn)會(huì)期間PM10和PM2.5較歷史同期均有大幅下降，但O3濃度較歷史同期變化不大。需要指出的是，青運(yùn)會(huì)前期O3污染顯著高于2017年和2018年同期水平(圖7i)，管控實(shí)施后，O3濃度下降至同期水平，表明涉揮發(fā)性有機(jī)物企業(yè)實(shí)施錯(cuò)時(shí)生產(chǎn)和機(jī)動(dòng)車限行對(duì)O3的生成和積累起到了一定抑制作用，但太原夏季以O(shè)3為首要污染物的大氣污染特征仍較突出。

3 結(jié)論

(1)2019年太原青運(yùn)會(huì)期間，在良好的大氣擴(kuò)散條件和嚴(yán)格的大氣污染管控實(shí)施下，太原市PM10、PM2.5、CO、NO2、O3較會(huì)前下降30.5%、37.3%、20.2%、18.0%和18.6%，SO2削減不明顯。

(2)太原青運(yùn)會(huì)期間氣溶膠消光系數(shù)峰值降低24.6%，其中，低濕天氣下消光系數(shù)峰值下降46%，高濕天氣下，消光系數(shù)峰值下降21.6%。管控對(duì)氣溶膠消光系數(shù)峰值的影響高于地面，會(huì)后地面顆粒物濃度回升程度超過(guò)消光系數(shù)峰值。會(huì)期PM2.5在大氣顆粒物中的占比降低，垂直大氣中氣溶膠吸濕增長(zhǎng)能力顯著增強(qiáng)。

(3)2019年太原青運(yùn)會(huì)期間PM10、PM2.5、CO、NO2濃度較2017年和2018年同期有大幅下降，SO2較2017年同期有大幅下降，較2018年同期有小幅上升；O3濃度較近兩年同期無(wú)顯著變化。

(致謝：感謝山西省環(huán)境科學(xué)研究院提供的激光雷達(dá)觀測(cè)數(shù)據(jù)。)