西安主城区近地面大气中臭氧浓度时空分布特征分析

摘要

伴随着经济高速发展，近年来西安市主城区近地面 O3浓度明显升高。2013年6月至2014年5月期间，本文在西安主城区内10个大气观测点对近地面大气中O3及其前体物（NOx、CO）、颗粒物（PM2.5、PM10）进行了观测分析，结合观测期间的气象条件，对O3浓度的时空变化特征进行研究，并对超标日与非超标日影响因素进行对比分析。
　　对2013年6月至2014年5月西安市主城区臭氧浓度进行分析，发现主城区O3浓度在空间上呈现为由东北向西南逐渐加剧的分布趋势，按受污染程度排序为莲湖区>雁塔区>未央区>新城区>灞桥区；依据各月份空气质量和首要污染物计算结果发现臭氧污染主要集中在2013年6-9月，观测期内全市共有45天超标，超标情况8月较多。
　　季节浓度变化依次为夏季>秋季>春季>冬季；各站点的季节变化基本一致，除广运潭站点表现为春季与夏季O3浓度持平，且均高于秋季；月变化观测结果为6、7、8、9月臭氧浓度较高，11月至1月维持在较低水平；日变化各观测站点规律完全一致，均呈单峰型，在早晨7:00-8:00左右臭氧浓度最低，在16:00左右达到峰值，小时平均浓度日变化范围为：16.35μg/m3-92.12μg/m3；周末与工作日由于受到人群活动规律的影响，总体来看O3浓度周末略高于工作日，但周末效应并不明显。
　　通过对比夏季臭氧超标样本日与非超标样本日各影响因素，分析臭氧污染成因：（1）NO、NO2和CO超标样本日浓度水平明显高于非超标样本日，受到气象条件影响，超标样本日光化学反应剧烈，臭氧浓度偏高。NO、NO2和CO超标样本日小时平均浓度日变化范围分别为4.63-29.38μg/m3、35.82-74.10μg/m3、0.81-1.63mg/m3。（2）在稳定的晴天天气下，太阳紫外辐射强度与臭氧浓度的减小可能主要是由气溶胶的消光作用引起的。（3）臭氧超标样本日的气温和UV均明显高于非超标样本日，并且在气压和湿度较低的情况下易发生臭氧超标的情况，并受主导风向影响。超标样本日主导风向为东北风，且风速在白天略高于非超标样本日。
　　针对西安市气象条件与臭氧浓度变化的关系来建立多元线性回归方程，采用O3日最大8小时平均浓度与相关气象资料，得到回归拟合方程：此处公式省略...

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1 绪论

1.1 研究背景

1.2 大气中的臭氧

1.3 国内外研究现状

1.4 本研究的内容及意义

2 观测技术与分析方法

2.1研究区域概况

2.2 观测点及观测时间

2.3观测仪器

2.4 质量保证与质量控制

2.5 数据处理方法

3 西安主城区近地面臭氧浓度的时空分布特征

3.1臭氧污染现状

3.2臭氧浓度的空间变化特征

3.3 臭氧浓度的时间变化特征

3.4 本章小结

4 影响西安主城区臭氧浓度变化的因素分析

4.1 臭氧前体物对臭氧浓度的影响

4.2 气象条件对臭氧浓度的影响

4.3 颗粒物浓度对臭氧浓度的影响

4.4 多元线性回归预测

4.5 本章小结

5 结论与建议

5.1 主要结论

5.2 建议

致谢

参考文献

硕士研究生期间发表的论文

附录

附表1 观测期间气象条件