大氣前沿 | 我國(guó)大氣O3污染成因及影響因素綜述
2023-03-14 680 分享
導(dǎo)讀
近年來(lái)我國(guó)O3污染現(xiàn)象頻發(fā)，制約著我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量?jī)?yōu)良天數(shù)比例的提高，弄清O3污染成因及影響因素對(duì)科學(xué)防治O3污染具有重要意義。本文在整理分析大量已有研究基礎(chǔ)上，梳理關(guān)于對(duì)流層O3污染形成機(jī)理方面的認(rèn)識(shí)，將O3污染成因按影響程度大小分為主要內(nèi)在原因、關(guān)鍵外在因子和重要影響因素，其中，前體物排放處于高位及高反應(yīng)活性前體物的化學(xué)轉(zhuǎn)化是O3污染形成的主要內(nèi)在原因，環(huán)境因子及氣候條件是關(guān)鍵外在因子，三維立體傳輸 (平流層輸入、垂直混合及水平傳輸) 是重要影響因素。未來(lái)我國(guó)需要從以下幾個(gè)方面繼續(xù)深入研究：① 加強(qiáng)PM2.5與O3復(fù)合污染成因機(jī)理和協(xié)同控制機(jī)制的科學(xué)研究；② 深化O3污染成因與來(lái)源的科學(xué)研究及應(yīng)對(duì)措施研究；③ 科學(xué)優(yōu)化大氣O3評(píng)價(jià)指標(biāo)；④ 持續(xù)推進(jìn)O3污染防控措施實(shí)施。
2015—2021 年，我國(guó) 337 個(gè)地級(jí)及以上城市 O3濃度呈波動(dòng)上升趨勢(shì)，2019 年全國(guó) O3日最大8h第90百分位濃度的平均值 (148 微克/立方米)為近 7 年最高，較 2015 年上升 20%。2015 年北京市及周邊地區(qū)、山東省中西部、長(zhǎng)三角地區(qū)、成都平原局地 O3年評(píng)價(jià)值 (全年日評(píng)價(jià)值的第 90 百分位數(shù))超 160 微克/立方米，10 余個(gè)城市超180 微克/立方米(如北京市為203 微克/立方米)；而 2019 年京津冀及周邊地區(qū)、汾渭平原、珠三角地區(qū)、大部分長(zhǎng)江中游地區(qū) O3年評(píng)價(jià)值超160 微克/立方米，50 余個(gè)城市超 180 微克/立方米(如揚(yáng)州市、南京市、臨汾市、無(wú)錫市分別為 187、188 、189、190 微克/立方米)，O3逐漸成為制約大氣環(huán)境質(zhì)量提高的重要指標(biāo)，因此O3污染是目前我國(guó)亟需攻克的大氣污染問(wèn)題之一。
研究表明：對(duì)流層 O3的形成與前體物 VOCs 和 NOx 密切關(guān)聯(lián)，前體物排放處于高位及其化學(xué)轉(zhuǎn)化是 O3 污染形成的主要內(nèi)因。
環(huán)境因子和氣候條件是O3污染形成的關(guān)鍵外在因子。當(dāng)前體物排放量較大時(shí)，若環(huán)境因子和氣候條件有利于 O3及其前體物擴(kuò)散，則O3污染較輕；反之，即使當(dāng)?shù)厍绑w物排放量較低，仍可能由于環(huán)境或氣候條件因素不利于 O3及其前體物擴(kuò)散導(dǎo)致嚴(yán)重的O3污染發(fā)生。
三維立體傳輸 (平流層輸入、垂直混合及水平傳輸) 是 O3 形成的重要因素，污染物在傳輸過(guò)程中發(fā)生形成 O3 的相關(guān)化學(xué)反應(yīng)。一般情況下，三維立體傳輸不是地表O3污染的主要原因，但對(duì)O3污染形成具有一定影響。