王琳琳

(辽宁省大连生态环境监测中心，辽宁 大连 116000)

1 污染过程概况

分析2018年以来辽宁省臭氧污染过程，选取一次最为典型的臭氧污染过程，时间从2018年6月20日开始，到6月26日结束，整个污染过程持续7 d，全省14个城市依次经历了1次中度—重度污染过程[1]，监测数据来源于省内国控空气自动监测点位采集[2,3]，审核上报至国家城市环境空气质量监测网空气质量监测数据。臭氧污染过程全省城市空气质量等级排名见表1。

表1 臭氧污染过程全省城市空气质量等级排名

本次污染过程的7 d共计168 h中，统计各城市污染的时长，辽中地区污染时间最长。污染累计小时数最长的是营口地区，共污染98 h，占比58.3%，接下来依次是鞍山、盘锦、沈阳、铁岭、阜新、朝阳、葫芦岛、抚顺、辽阳、大连、锦州、本溪，污染时间最短的是丹东地区，共污染10 h，占比6.0%[4]。臭氧污染过程各市超标小时数统计见图1。

污染过程中中度污染的6月22～23日，全省超标点位占比为70.1%和90.9%,沿海城市超标点位占比为53.3%和80.0%；重度污染的6月24日，全

图1 臭氧污染过程各市超标小时数统计

省超标点位占比为98.7%，沿海城市超标点位占比为100%。可见沿海城市在中度污染的两日，污染范围比重低于全省平均水平；重污染日污染范围已达到100%，此次中—重度污染趋势由内陆扩散至全省范围[5]。臭氧污染过程全省点位超标统计情况见图2。

辽宁省典型臭氧污染分析

图2 臭氧污染过程全省点位超标统计情况

污染过程中全省各站点臭氧浓度的日评价值范围为64～323 μg/m3，其中沿海城市各站点臭氧浓度的日评价值范围为64～296 μg/m3；污染过程中全省各城市臭氧浓度的日评价值范围为95～292 μg/m3，其中沿沿海城市臭氧浓度的日评价值范围为98～272μg/m3；污染过程中全省臭氧浓度的日评价值的平均值范围为121～256 μg/m3，其中沿海城市臭氧浓度日评价值的平均值范围为136～237 μg/m3。全省各城市臭氧浓度日评价值的超标率范围为2.5%～82.5%。沿海城市的臭氧浓度日评价值的超标率范围为2.5%～70.0%[6]。

在此次全省臭氧污染过程中，6月20日沿海城市的平均臭氧初始浓度水平高于全省平均臭氧初始浓度水平，但是沿海城市的臭氧浓度的平均增速不及全省臭氧浓度的平均增速，故6月23日全省臭氧水平赶超沿海城市的臭氧平均水平，在24日全省臭氧达到峰值后，25～26日回落的趋势大致相同[7]。

全省点位臭氧浓度峰值出现在6月24日14时的辽阳地区的新华园点位，为364 μg/m3。沿海城市点位的臭氧浓度峰值出现在6月24日16时的营口地区的西炮台点位，为326 μg/m3。全省城市臭氧浓度峰值出现在6月24日15时的沈阳地区，为325 μg/m3。沿海城市臭氧浓度峰值出现在6月24日17时的营口地区，为315 μg/m3。全省城市臭氧浓度的日评价值的最高值出现在6月24日的铁岭地区，为292 μg/m3。沿海城市臭氧浓度的日评价值的最高值出现在6月24日的营口地区[8]，为272 μg/m3。

臭氧浓度的日变化遵循马鞍状变化，每日清晨达到浓度低值，然后随日照温度等浓度逐渐升高，每日午后浓度达到峰值，傍晚后浓度随日照强度开始回落。同时2018年全省臭氧污染过程显示前5 d全省臭氧浓度的稳步升高的趋势，即每日的峰值稳步走高，回落趋势逐步减弱，导致浓度按照马鞍形变化逐步走高，后2 d达到峰值后，由于气象及周边地区输送减弱等原因，臭氧浓度呈现快速回落的趋势[9]。全省臭氧污染过程臭氧浓度小时变化见图3。

图3 全省臭氧污染过程臭氧浓度小时变化

2 空间变化分析

6月20日，全省出现一个臭氧浓度中心，位于营口和大连地区，级别是臭氧轻度污染；6月21日，污染面积向东北方向扩大，涉及辽阳、盘锦和鞍山，级别为臭氧轻度污染[10]；6月22日，从辽西地区，急速出现大面积臭氧污染，级别达到臭氧重度污染，臭氧浓度中心位于锦州地区，之前的污染地区继续往东北方向扩散；6月23日，污染迅速蔓延全省大部分地区，且污染程度加剧，臭氧浓度中心位于盘锦和营口地区，全省1/2地区达到臭氧中度污染，只有丹东地区符合二级标准[11]；6月24日，污染范围继续蔓延全省整个地区并且污染程度加剧，全省近1/2地区达到臭氧重度污染，臭氧浓度中心向东北方向移动至辽中及辽东北地区；6月25日，全省臭氧污染迅速消退，1/2以上地区符合二级标准，此时全省臭氧浓度中心位于盘锦和营口地区；6月26日，臭氧浓度继续降低，丹东地区已达到臭氧优级别，臭氧浓度中心北移至沈阳和铁岭地区，此次典型全省臭氧污染过程结束[12]。

3 气象条件分析

2018年6月20～26日，辽宁省以低压、弱风为主，同时叠加高热、低湿的气象特征。抚顺、本溪、朝阳和阜新地区处于低气压中心，向外围蔓延。温度上，污染最重的22～24日，高于27 ℃的小时数平均达到9.2～11.6 h/地区，24日污染最重的铁岭、鞍山和沈阳高温小时数高达16、20和15 h[13]。污染过程全省污染过程气压变化见图4，污染过程全省温度超过27 ℃小时数统计见图5。

铁岭、鞍山、沈阳、抚顺和辽阳地区在6月22～24日，空气质量均是轻度污染—中度污染—重度污染的变化，分析臭氧和相对湿度、气温的关系可知，温度高值区对应相对湿度的低值区，表示发生污染时段内为晴朗干热天气，辐射强度大，在气温相对湿度有利的情况下，白天臭氧光化学生成加强。重点地区温度变化见图6，重点地区相对湿度变化见图7，重点地区臭氧浓度变化见图8。

图4 污染过程全省污染过程气压变化

图5 污染过程全省温度超过27 ℃小时数统计

图6 重点地区温度变化

图7 重点地区相对湿度变化

图8 重点地区臭氧浓度变化

本次污染过程全省地区风速小于5 m/s的频次高达88.0%，静稳天气不利于污染物扩散，造成臭氧本地堆积，加之风向以西南风和南风为主，频次高达61.1%，受到周边京津冀和山东地区污染物输送影响，加剧了本次臭氧污染的持续时间和污染程度[14]。全省污染过程风向及风速统计见图9。

4 周边区域污染形势

6月20日，华北地区和山东省空气质量已经出

图9 全省污染过程风向及风速统计

现大面积轻度污染和中度污染，此时辽宁省空气质量以良为主。6月21日，污染范围扩大到长三角地区，中度污染辐合带略微北移，污染开始传输至辽宁省，空气质量开始下降，以良—轻度污染为主。6月22日，污染北移至内蒙古和东北地区，辽宁省空气质量急剧下降，辽西地区出现中度污染，辽中地区以轻度污染为主。6月23日，静稳天气的影响导致污染地区污染程度加重，京津冀地区空气质量以重度—中度污染为主，山东省空气质量以轻度污染—中度污染为主，辽宁省空气质量以中度污染—轻度污染为主。6月24日，污染程度继续加重，京津冀和辽宁省出现众多严重污染城市，辽宁省空气质量以中度污染—严重污染为主，山东省空气质量以轻度污染为主。6月25日，气象条件好转，利于污染物扩散，整个污染地区污染均有效缓解，空气质量以良—轻度污染为主。6月26日，辽宁省空气质量继续好转，以良为主，但是京津冀地区又出现新一轮的污染[15]。

5 结论

(1)此次臭氧污染遍及全省，持续时间长，分布广，程度为中度—重度污染。

(2)臭氧日浓度在污染日的波动持续稳步走高，且浓度居高不降。

(3)臭氧污染空间上由中部地区开始，随后西部地区迅速升高并东移，蔓延至全省大部分地区，中部和东北部地区尤为严重，最后全省统一消散。

(4)污染日的气象条件大多为低压、晴热、微风，静稳，或利于臭氧生成或不利于臭氧的扩散。

(5)周边区域可能存在区域传输。