广西臭氧时空分布、污染特征和防控策略
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摘要：近几年，大气污染越来越严重，尤其是大气臭氧污染问题在全国范围内日益凸显。鉴于此，本研究基于2015～2018年广西14个城市环境空气质量日监测数据和相关气象资料，这14个城市是南宁市、柳州市、桂林市、梧州市、北海市、防城港市、钦州市、贵港市、玉林市、百色市、贺州市、来宾市、河池市、崇左市。因此，本文研究了广西臭氧时空分布和污染特征，同时提出了相应的防控策略。
关键词：臭氧污染;时空分布;污染特征;防控策略
Abstract：In recent years，air pollution has become more and more serious， especially the problem of atmospheric ozone pollution has become increasingly prominent nationwide. In view of this， this study is based on 15 to 18 years of ambient air quality monitoring data and related meteorological data in 14 cities in Guangxi. These 14 cities are Nanning， Liuzhou， Guilin， Wuzhou， Beihai， Fangchenggang ， Qinzhou City， Guigang City， Yulin City， Baise City， Hezhou City， Laibin City， Hechi City， Chongzuo City. Therefore， this paper studies the spatial and temporal distribution and pollution characteristics of ozone in Guangxi， and puts forward corresponding prevention and control strategies.
Key words：Ozone pollution;Spatial and temporal distribution;Pollution characteristics;Prevention and control strategies
臭氧已經成为一个全国性污染问题，2018年全国的臭氧密度比去年上升8%，尤其是在长江三角和珠三角地区已经成为影响空气质量的首要污染物[1]。广西位于亚热带地区，温度较高，强日照持续时间也比较长，这更为光化学反应生产臭氧提供了有利的条件。本研究基于2015～2018年广西的天气数据，对广西臭氧污染的主要天气类型进行总结，为广西制定相应的污染防治策略提供依据。
1 研究方法
1.1 数据获取
空气质量检测数据主要来源于广西14个城市国控空气自动监测站检测的数据，其中包含着每小时、每天、每年的平均值，检测数据按照《环境空气质量标准》进行评价，数据时段为2015年1月～2018年12月。
1.2 使用方法
超标率统计方法。一个城市一天8个小时滑动平均的最大值超过160μg/m3，臭氧的浓度超过标砖1d。所有城市一个月内臭氧浓度超标天数的总和就是所说的累积超标天数。超标率就是指臭氧浓度累积超标天数占总的统计时间内所有天数的百分比[1]。
其中：α是指臭氧超标率，%。
D是指臭氧累积超标天数，d。
N是指统计时段内所有天数，d。
2 研究结果与讨论
2.1 臭氧浓度超标率的分布形势
2015～2018年，广西的城市臭氧累积超标的天数是74D、41D和89D，和2015年相比，2018年的臭氧累积超标天数上升了20%左右，和2016年相比2015年则上升了110%左右。从总体上来看，广西臭氧浓度的超标情况并不严重，气象是造成臭氧污染的主要因素之一，广西2015～2018年臭氧超标比较高的月份是4月份、5月份、8月份、9月份、10月份。其中，五月份的超标率最高，其次，就是2018年10月份的超标率较高，然后就是4月份的超标率。这主要是因为广西在夏天初期和末期得到温度比较高，湿度比较低，而在这种天气情况下是比较容易发生光化学反应产生臭氧。在夏天的6、7月份广西比较多雨，并且温度湿度较高，对流天气比较强，大气边界层较高，对大气扩散十分有利，这种天气下臭氧超标的情况范围比较少。2018年11月份已经有冷空气对广西的天气造成了影响，但是臭氧的超标率仍然维持在较高的水平，这表明2018年臭氧的污染形式比较严重。
2.2 臭氧污染天气的类型
2015～2018年广西各个城市一共发生了240d的臭氧污染，其中轻度污染居多。根据广西臭氧的污染情况可以将其分为三类：台风外围型、副热带高控制型、高冷压脊变性控制型。其中，台风外围型臭氧污染时段和广西臭氧超标率出现较多时间的重叠，2015～2018年之间，因为台风造成的臭氧污染的次数为30次，累积天数为209d，占总污染天数的百分之54%。而且，不同的路径对广西臭氧污染的影响程度也不一样，根据对台风路径结果的统计，台风路径偏向南或者是登陆广西和海南的台风，外围对广西的臭氧污染并没有严重的影响。台风外围对广西臭氧污染的路径总体就是偏向东或者是北，当台风中心处于24h的警戒线内外时，广西处于台风外围1 000km左右，受下沉气流的影响，有较少的水汽含量，可以形成温度较高，湿度较低的平稳天气[4]。副热带高控制型引起的次数为8次，北太平洋副热带高压伸是影响广西地区高温最主要的天气系统。副热带高压影响臭氧浓度上升的主要原因是副热带高压向西伸展在广西上空形成的高压闭合中心，这种天气经常会引起臭氧浓度的升高。
3 防控策略
综上所述，除天气本身原因之外，造成广西臭氧污染的主要原因就是挥发性有机物的产生，针对此，本文提出了相应的解决对策：第一点，相关部门要加强对挥发性有机物排放的控制。强化臭氧检测数据和成因分析，健全覆盖面较广，具备国际水平的国家环境空气质量检测网[3]。就是要加强对臭氧的前体的控制，减少挥发性有机物和氮氧化物的排放。多使用清洁能源，例如，天然气、风能等等。还要不断改进一些能源使用较多的工艺，在火电、钢铁、水泥建材等行业实施生命周期评价和清洁生产，减少污染物的排放[5]。同时，还要控制城市机动车的数量，这主要是因为机动车会产生大量的挥发性有机物，因此要严格控制尾气的排放量，采取综合防治措施，坚持政府调控和市场调节相结合的方式，进一步减少臭氧前体物的生成。第二点，完善臭氧污染预报预警。广西地区要不断完善空气质量预警预报业务体系，做好预测预报能力的建设，增强对专业任务的培训，不断提高臭氧预报预警体系的科学性。第三点，将臭氧污染防治作为区域环评和规划环评的重要内容，严格控制新建新增挥发性有机物和氮氧化物排放的建设项目，构建从各个城市到广西联动的预警应急响应体系。
参考文献
[1]庞业，潘润西，何宇，等.广西臭氧时空分布特征及污染天气类型研究[J].环境监控与预警，2019，11（03）：44-48.
[2]王启勇.大气臭氧污染机制分析[J].低碳世界，2019，9（06）： 28-29.
[3]刘慧琳，陈志明，莫招育，等.广西工业源大气污染物排放清单及空间分布特征研究[J].环境科学学报，2019，39（01）：229-242.
[4]司雷霆，王浩，李洋.太原市臭氧污染防控研究思路分析[J].山西化工，2019，39（02）：221-223.
[5]王璞，杨永安，李双志.遂宁市近地面臭氧污染现状及对策建议[J].绿色科技，2019（14）：98-100.
收稿日期：2020-06-17
作者简介：韩荣敏（1988-），女，汉族，研究生学历，工程师，研究方向为环境污染与防治。
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