2019~2021年河南省区域背景臭氧浓度估算

来源：环境科学杂志2024年第1期北京时间：

作者：刘晓咏,颜俊,刘航,苏方成,姚丹,牛继强,闫军辉

单位：信阳师范大学地理科学学院, 信阳 464000,信阳师范大学河南省水土环境污染协同防治重点实验室, 信阳 464000,信阳师范大学地理科学学院, 信阳 464000,中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室, 北京 100029,郑州大学化学学院, 郑州 450001,河南师范大学环境学院, 新乡 453007,信阳师范大学地理科学学院, 信阳 464000,信阳师范大学河南省水土环境污染协同防治重点实验室, 信阳 464000,信阳师范大学地理科学学院, 信阳 464000,信阳师范大学河南省水土环境污染协同防治重点实验室, 信阳 464000

摘要：厘清臭氧（O₃）区域传输和本地生成贡献对控制O₃污染有重要意义.为量化区域背景O₃浓度及其时空变化,采用包括主成分分析（PCA）和TCEQ法在内的多种方法,以河南省为案例进行了综合研究.基于2019~2021年河南省59个国控站监测数据,使用4种方法估算区域背景O₃浓度.方法1是传统方法,进行O₃单变量-多站点的PCA分析.方法2使用二氧化氮和气象参数作为约束条件,进行多变量-单站点的PCA分析.方法3将PCA和多元线性回归（MLR）结合,借鉴源解析思想,确定区域背景贡献.方法4为TCEQ法,将观测的最低O₃-8h浓度作为区域背景.结果表明,方法1和方法2估算的区域背景ρ（O₃-8h）基本相等,方法3和方法4估算的浓度比方法1低约37~60 μg·m-3. 2019~2021年,方法1~4估算的区域背景ρ（O₃-8h）变化分别为1.6、 -13.4、 5.9和-3.5 μg·m-3.多种方法平均估算结果表明,2019~2021年河南省区域背景ρ（O₃-8h）分别为82.0、 79.0和79.7 μg·m-3,分别占区域O₃-8h总量的75.9%、 76.4%和78.7%. 4种方法估算的区域背景O₃都有明显的季节变化,呈夏季 >春季 >秋季 >冬季的特征.

关键词：臭氧（O3）,背景浓度,主成分分析（PCA）,TCEQ法,多元线性回归（MLR）,