于珊珊，杨成江，秦 杨

（吉林省生态环境监测中心，吉林 长春 130000）

臭氧是影响空气质量的因素之一，臭氧超标不会造成大气感官环境的变差，较难引起人们的注意，但近地面高浓度臭氧对气候变化、生态环境和人体健康有非常重要的影响[1]。研究表明，我国近地面臭氧浓度超标现象已较为普遍，且呈现日渐加剧态势[2-3]，臭氧污染问题已逐渐成为我国大气环境研究的热点。

2020 年5 月中国环境监测总站要求各省开展臭氧预报工作。吉林省空气质量预报工作较其他省份起步晚，从2015 年开始执行空气质量标准后，吉林省才着手开展该项工作，对臭氧的研究与京津冀、长三角和珠三角等地区相比更是缺乏，因此亟需开展臭氧污染变化特征及其影响因素等相关研究。本文通过对吉林省近五年臭氧的时间变化特征进行分析，为客观揭示吉林省臭氧污染特征提供科学依据。

1 数据来源及统计分析方法

1.1 数据来源

本文使用的吉林省9 地市2015-2019 年臭氧浓度数据来自环保部设置在上述9 地市的环境空气质量国控监测点自动监测设备。

1.2 统计分析方法

根据《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（GB3095-2012）[4]，臭氧评价按浓度划分为五个等级，即优（1-100ug/m3）、良（101-160ug/m3）、轻度污染（161-215ug/m3）、中度污染（216-265ug/m3）、重度及以上污染（>265ug/m3）。

按上述标准统计2015-2019 年研究区域内臭氧浓度的时间（年、月、日）分布情况及污染超标情况。根据《环境空气质量标准（GB3095-2012）》[5]，本文中“臭氧1 小时浓度”指某一时刻国家空气自动站实际监测值，“臭氧浓度”指日连续8 小时臭氧浓度滑动平均值的最大值。

2 结果与分析

2.1 臭氧污染的年际变化特征分析

通过计算2015-2019 年臭氧浓度年均值（图1）可看出，虽然2018 年臭氧浓度较2017 年和2019 年有所降低，但历年整体呈上升趋势。其中2019 年最高（90.23ug/m3），2015 年最低（84.27ug/m3），相差5.96ug/m3。2016-2018 年三年的臭氧浓度分别为85.91ug/m3、89.19ug/m3和87.79ug/m3。吉林省臭氧浓度年均值连续五年小于空气质量指数二级标准160ug/m3，年均达标率为100%。

图1 2015-2019 年臭氧浓度年均值

图2 2015-2019 年臭氧达标天数占比

图3 历年1-12 月臭氧浓度均值

通过统计2015-2019 年臭氧达标天数占比（图2）可看出，2015-2017 年臭氧达标天数逐年上升，超标天数逐年下降，但2018-2019 年臭氧达标天数逐年下降，超标天数逐年上升，臭氧超标状况值得关注。

结合图1 和图2，虽然2015-2017 年臭氧年均浓度逐年上升，但超标天数逐年下降，超标天数与浓度呈负相关，说明未发生臭氧污染时臭氧浓度有所升高。2018-2019 年臭氧超标天数随浓度升高而升高，呈正相关，对比2015-2017 年可见，臭氧浓度和污染等级都有所升高，污染形势日趋严重。

2.2 臭氧污染的月变化特征分析

根据历年1-12 月臭氧浓度均值（图3）可见，臭氧浓度月变化明显。其中，6 月浓度最高，12 月浓度最低，浓度高值月份为4-7 月，浓度值分别为111.91ug/m3、121.50ug/m3、121.80ug/m3和113.94ug/m3。浓度低值月份为1 月、11 月和12 月，对应浓度值分别为56.82ug/m3、56.95ug/m3和50.27ug/m3。4-7 月臭氧分指数对应空气质量等级为良，其余月份均为优。

图4 历年1-12 月超标天数百分比

图5 臭氧的日变化特征

根据历年1-12 月超标天数百分比（图4），对照《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》（GB3095-2012）二级标准160ug/m3，臭氧超标情况的月变化明显。超标月份主要集中于5-7 月，3-4 月、8-11 月超标不明显，历年1 月、2 月和12 月臭氧均无超标情况。2018 年6 月超标比例最高，占比为22.22%。2016 年5 月和2019 年5 月超标相对较高，分别为19.00%和19.35%。

2.3 臭氧污染的日变化特征分析

从上文可知，2018 年6 月臭氧月均值最高。这里采用吉林省2018 年6 月臭氧1 小时浓度均值分析臭氧的日变化特征（图5）。

如图5 所示，臭氧浓度日变化明显，午后浓度较高，清晨和夜晚浓度较低。臭氧1 小时浓度从0 时开始逐渐下降，6 时达到最低，而后逐渐升高，14 时达到峰值，而后逐渐下降，高值区集中在13-16 时。与其他城市稍有差异，但都集中在一天中光照最强的时间段[6]。

3 结束语

（1）虽然全国臭氧达标城市比例逐年下降，但吉林省臭氧浓度年均值达标率为100%，2019 年最高为90.23ug/m3，仍未超过国家空气质量二级标准。从整体看，臭氧浓度和污染等级都有所升高，污染形势日趋严重，符合全国臭氧浓度升高的大趋势[2，7]。（2）臭氧浓度的月变化明显，6 月最高，12 月最低。臭氧超标情况的月变化明显，超标月份主要集中于5-7 月，其中，2018 年6 月超标比例最高，占比为22.22%。而吉林省高温月份主要集中在6 月中旬至8 月上旬，7 月最多[8]。可见臭氧高浓度月份与高温月份有重叠，但并不是完全吻合。臭氧的生成不仅与气象条件有关[9-10]，还与VOC 和NOx等前体物有关[7，11，12]，吉林省在相关方面有待深入研究。（3）臭氧浓度日变化明显，午后浓度较高，清晨和夜晚浓度较低。高值区集中在13-16 时，14 时达到峰值。由于各省气候条件不同，高值落区略有偏差，但在午后达到峰值与已有的相关研究保持一致[13-15]。

总之，目前吉林省臭氧污染问题不突出，但因为浓度和污染等级逐年升高，应该引起足够重视，且需加强对吉林省臭氧前体物来源的分析，以及各元素对吉林省臭氧污染超标的贡献率，为科学治污和精准治污提供决策依据。在5-7 月臭氧浓度较高月份，应注意臭氧污染的管控和治理，敏感人群应减少户外剧烈活动，有相关疾病人群应避免长时间户外活动，并做好防范工作[16]。