Vol. 35 Nr. 1Mli ．．0201
第35卷第1期2021年3月
干旱环境监测
Arid Environmental Monitoring
苏州市O5污染气象要素影响分析
吴也正1吴旻妍0魏 恒1，熊 宇1，缪 青1
(1•江苏省苏州环境监测中心，江苏苏州015024； 0.苏州市环境科学研究所，江苏苏州015024)
摘 要：根据2015—2017年苏州市南门站O3污染物和相关气象要素数据，分析了太阳辐射、相对湿度、风速风向、气
温等气象要素对苏州市O3污染的影响。结果表明：在太阳总辐射量在302 W/m 0以下时,03浓度随太阳总辐射量上 升较快，在此后则上升速度趋缓。O3污染天湿度主要分布在32%〜60%，而O3优良天的湿度主要在52%以上。风
速较小时O3浓度较低，风速较大时O3浓度相对较高。O3中度污染时，受东北偏东方向的O3及其前体物传输影响较 大。在日最高气温高于7咒时，可能出现O3轻度污染；最高气温高于25咒时可能出现O3中度污染。关键词：O3污染；气象条件；苏州市
中图分类号：X01 文献标识码：A 文章编号：127 -1524(2221 )2 -0002-25
An Analysis of O3 Pollution Affected by Meteorological Elements in Suzhou
WU Ye - zheng 1 ,WU Min - yan 0, WEI Heng 1 , XIONG Yu 1 , MIAO Qing 1 ( 1. Jiangsu - Suzhou environmental monitoring cen ter, Suzhou Jiangsu 215004,China ； 0. Suzhou Institute of Environmentnl Science,Suzhou Jiangsu 215004,Chinn)
Abstroci : According to the date of ozone pollutantt and related meteorolouiccl elementt of Nanmen Station in Suzhou from
2015 U 2017, the influences of meteorolouiccl elementt , such as solar radiation, relative humidity, wind speed and wind di
rection, temperature, on the levels of O3 pollution in Suzhou wero analyzen. The results show that, the concentration of O3 in
creases rapidly with the totnl sotr radiation while totnl sotr radiation io below 300 W/m 0. The relative humidity of O3 pollutee
days io mainly d istributee in 30%
〜66%
, while thnt of ucgollutee days io more than 50% . The concentration of O3 io low in
the condition of low wing speee, and relativelu high in the condition of high wing speee. When O3 reaches the level of moUeo- atelu pollution , the feci of O3 and its precursor transport i n the East dortheast direction is sionificani. Slightlu pollution mty occur while the daity maximum temperature is higher than 15壬；and m oUerate pollution mty occus while the maximum tem
perature is higheo than 25 壬.
Key wordt : ozone pollution ； 1^160—000x 1 conditions ； Suzhou
臭氧(。3)是氧的同素异形体，在常温下它 是一种具有特殊气味的蓝气体。平流层集中
了大气中。3的绝大部分，臭氧层吸收了 90%以
上对生物有害的太阳短波辐射。但作为一种强
氧化剂，对流层特别是近地面大气中的不仅
会提高大气氧化性，浓度较高时还会直接对人体 造成伤害。近地面大气中高浓度会影响植物
生长、导致农作物减产[1]0对流层臭氧在966
nm 波段大气红外线区有很强的红外吸收带，也
是一种重要的温室气体，对全球气候变暖有正效
收稿日期：2222 - 04 - 08
基金项目：苏州市环保科技项目(A201503)
作者简介：吴也正(1583 -)，男，江苏吴江人，高级工程师，硕士，主要从事环境监测工作
•2-干旱环境监测第35卷应，会影响地气系统的辐射平衡［2o在我国颗
粒物污染得到有效治理的背景下，以。3二次污
染为典型特征的大气复合污染问题却日趋严
重［3_5］o近地面。3主要是由NOx和VOCs在合适的气象条件下生成的二次污染物［6-7］o因此，研究气象要素及其他污染物对。3污染的影响十分重要。
作为长三角及苏南地区大气复合污染的典型城市，近年来苏州市空气质量总体情况改善趋势明显，轻度污染以上天气明显减少，重污染天气发生的频次降低、强度减弱，但O3污染正在不断加重。
本文采用2215-2217年苏州南门站大气污染物小时浓度数据和同期相关要素数据探讨。3浓度特征以及形成。3浓度变化趋势的相关因素，以期为城市和区域大气O3污染治理和预报预警提供参考。
5研究方法
5.1污染物监测点位和监测时间
本文污染数据采用2215—2215年苏州市大气国控监测站点南门站小时数据开展分析。南门站位于苏州市环境科学研究所办公大楼四楼楼顶（E122°37'39〃，N35°17'15〃），见图5。站点采样高度距离地面约15m。站点布设符合《环境空气质量监测点位布设技术规范（试行）》（HJ664-2213）相关要求，
采样口周围均满足270。以上的弧形开阔空间，附近无固定的废气污染源主要为居民区，往北直线距离550m为苏州市护城河，往南直线距离377m为苏州市南环高架路。51数据质量保证
为保证O3标准的溯源性和监测数据的准确性、可比性，按时开展O3自动监测量值溯源，并周《环境空气质量监测城市站行管理实施细则》要求对O3分析仪进行零跨检查和校准。
Xushi
南I
城南街通
Chengnan
澧阳街道
Chengyang
枫桥街道
Fengqiao
太平街jl
Taiping
虎丘区
Huqiu
黄劇I
Huangdai
姑苏区
Gusu
苏州市
Suzhou
Wangting
、婪戸街週
L LouFeng
阳澄湖
横泾街週
斜堵街道
Xietang
苏州工业园区
Suzhou Industrial Park
图5采样点位地理位置示意图
51气象数据
本文中太阳总辐射量监测于南门站，监测仪器为北京塞克玛EMM-04。风速、风向、温度、相对湿度
等气象要素数据均为同期气象部门苏州站（E120。35'6〃，N35。17'56〃）气象监测数据，距离南门站4km。
985最低分数线2结果分析
2.1苏州市O3污染概况
2013—2015年各月，苏州市区O3浓度评价值（日最大8h平均浓度第90百分位数）统计情况如图2,。3高浓度时段主要集中在每年的4—0月。基于AQI评价体系，2013—205年苏州市区环境空气质量达标率呈现逐年上升趋势，分别为59.5%、63.6%、66.0%、69.0%和75.5%。同期O3各年评价值（日最大8h平均浓度第90百分位数）分别为：157、162、168、167憾/m3和53|x//m3，除2016年与前一年基本持平外，2014年、2215年和205年O3日最大8h平均第90百分位数均大于前一年，如图3o从超标天数看,2215—22H年，苏州市区O3超标天数分别为32、45、43、55d和53d，呈逐年递增趋势。
第1期吴也正等苏州市。彳污染气象要素影响分析•3-
日・3
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2013年3月2013年9月2014年3月2014年9月2015年3月2015年9月2016年3月2016年9月2017年3月2017年9月
图02215—2015年苏州市区O3月浓度评价值
200-
弹跳训练150-
100-
50-
aaBsB
—^―—
20132014201520162017
年
幸福在向你招手图32215—2015年苏州市区O3日最大3h
平均浓度分布（实心点表示90百分位值）
0.S太阳总辐射强度和相对湿度影响分析
筛选苏州南门站2215—2215年污染高发时段（4—9月每日29：02〜16：02），并去除降水时段后，太阳总辐射强度影响方面，总体上。彳的浓度随着太阳总辐射的上升而上升，在太阳总辐射量在302W/m2以下时，。彳浓度随太阳总辐射量上升较快，在此后则上升速度趋缓；湿度的影响方面浓度较低时一般湿度较高，而
浓度较高时，湿度相对较低，如图4o
结合。彳各污染等级下的太阳辐射强度和相对湿度的频数统计（如图5）,O3污染等级为良以上时，太阳总辐射量主要分布在较高的水平段，。彳污染等级为优时，小时太阳总辐射量主要分布在302W/m2以下；对湿度而言，。彳污染天湿度主要分布在3。％-66%，而。彳优良天的湿度主要在50%以上°
300/(W-m-2)
辭：沙
300
B200
'100
025*******
SolarRadiation/(W•m-2)
Himidity/%
.90
.70
I50
•30
图4O3污染高发时段（4—9月每日09：0〜16：0）
O3与太阳辐射强度和环境湿度散点图
0.J风速风向影响分析
通过分析各风速风向条件下的平均浓度（如图6），在。彳污染物日IAQI评价为优、良、轻度污染时，在各风向下分布状况比较相似，风速较小时污染物浓度较低，风速在约5ms以上时浓度相对较高。污染天的风速明显小于优良天中度污染天的风速又明显小于轻度污染天。当污染物日AAQ评价为中度污染时，风速约为5m/s且东北偏东风时的。3的平均浓度明显高于其他风向风速，因此中度污染时,。3的来源除本地生成外，来自东北偏东方向的。彳及其前体物传输可能也是一个不可忽视的因素
。
• 4 •干旱环境监测第35卷
solar radiation / ( W •humidity / %
图5不同。3污染等级下太阳辐射强度和相对湿度频数统计
03污染等级
优良
■轻度污染 ■中度污染
(0,100]
(100,160]
20
4-.
2C
N
1515
/
10 w
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n
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■ \n «'l F
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-1 /
(160,215]
(215,265]
20
20
1415
、、 \
15
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5
山
E I 、
F &
F77
7、.
/
S
5
50 100 150 200 250
mean 03 / （|A g • m~3）
图6在。3日评价为优、良、轻度污染、中度污染时
O3小时平均浓度风玫瑰图
2.0气温影响分析
统计。3各污染等级下日最高气温的分布状
况（如图7），随着气温的升高,O3污染等级逐渐 加重。在日最高气温高于15°C 时，可能出现。3
轻度污染；最高气温高于25C 时可能出现。3中 度污染，气温在32C 时概率密度达到峰值；但当
温度增加到37C 后,。3超标率会有所下降。
10 20 30 40
Temperature / T
图7在。3日评价为优、良、轻度污染、中度污染时
日最大气温概率分布
□优；口良；□轻度污染；门中度污染
2.5典型O3污染过程气象条件分析
22H 年7月25日至28日，苏州市发生了一
次O3污染过程。如图8所示,2217年7月25
日至28日连续4dO3浓度超标。结合太阳总辐
射量和气温变化分析此次污染过程,25—28日 最高气温均维持在25C 以上，太阳总辐射量逐 日升高，这个时间段的气温和太阳总辐射量为光
化学反应提供了较好的条件。结合风向、风速数
据，本次过程中每日最大小时风速在3. 9〜6. 0
ms （见表5），有利于O3及其前体物O3的输送
和
。
第1期吴也正等苏州市O3污染气象要素影响分析
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图3 2215年7月25日至28日苏州南门站O3、太阳总辐射量、气温小时变化
O3 ； ------气温； ----太阳总辐射量kol什么意思
表1 2215年7月25日至28日空气质量实况和气象要素日期
O3 大8 h 度/
。
3
大时度/大时风速/
主相对湿太阳总辐射量/
咼(Mh • m -)
(Mh • m 3)
(m • s 〜1 )
风向度/%
(w • m _2 )
气温/°c
4月25日245
264
4.2N 54230.2
29.44月20日204234
3.9
N
60245.2
24.4
4月04日
好看的古代耽美小说245320 4.4
S
54
293.131.2月28日
224
244 6.2SW
44300.6
32.2
3结论
1）。彳浓度随着太阳总辐射的上升而上升，太
阳总辐射量在302 W/m 2以下时,。3浓度随太阳
总辐射量上升较快，在此后则上升速度趋缓;。彳 浓度较高时，湿度相对较低污染天湿度主要
分布在3。％〜66%，而。3优良天的湿度一般在
5。％以上°
0）风速较小时。3浓度较低，风速较大时。3
浓度相对较高。当。彳污染物日IAQI 评价为中
度污染时，东北偏东风向下。彳的平均浓度较高,
说明O3中度污染时,。3的来源除本地生成外，
来自东北偏东方向的。彳及其前体物传输可能是 一个不可忽视的因素。
3）在日最高气温高于15弋时，可能出现。3轻
度污染；最高气温高于25弋时可能出现中度
污染；但当温度增加到37弋后超标率会有所
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