乌鲁木齐主城区臭氧污染特征及其传输路径分析

来源：环境科学杂志2024年第1期北京时间：

作者：杜新甜,康永德,陈红娜,汤成鑫,冒莹,王敏仲,刘新春

单位：新疆大学生态与环境学院, 乌鲁木齐 830000,中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所, 塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站, 新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室, 中国气象局树木年轮理化研究重点实验室, 中国气象局阿克达拉大气本底野外科学试验基地, 乌鲁木齐 830002,中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所, 塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站, 新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室, 中国气象局树木年轮理化研究重点实验室, 中国气象局阿克达拉大气本底野外科学试验基地, 乌鲁木齐 830002,兰州理工大学能源与动力工程学院, 兰州 730050,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐生态环境监测站, 乌鲁木齐 830011,新疆大学生态与环境学院, 乌鲁木齐 830000,中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所, 塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站, 新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室, 中国气象局树木年轮理化研究重点实验室, 中国气象局阿克达拉大气本底野外科学试验基地, 乌鲁木齐 830002,新疆维吾尔自治区乌鲁木齐生态环境监测站, 乌鲁木齐 830011,中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所, 塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站, 新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室, 中国气象局树木年轮理化研究重点实验室, 中国气象局阿克达拉大气本底野外科学试验基地, 乌鲁木齐 830002,中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所, 塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站, 新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室, 中国气象局树木年轮理化研究重点实验室, 中国气象局阿克达拉大气本底野外科学试验基地, 乌鲁木齐 830002

摘要：全球气候变化问题日益严重,随着我国对环境监管及治理的不断加强,以PM_2.5污染为主的雾-霾天气逐步得到改善,而看不见的臭氧（O₃）污染气体排放量则逐年增高,尤其是近地面O₃污染问题较为严重,对城市生产生活及人民健康产生了严重危害.为深入了解O₃的污染特性,本研究基于乌鲁木齐市主城区（天山区）2020年1月至2023年2月的O₃监测数据、地面气象资料和全球资料同化系统气象数据,利用后向轨迹模型（HYSPLIT）聚类分析和浓度权重轨迹分析法（CWT）,探索乌鲁木齐市不同时间尺度内O₃的质量浓度变化特征和潜在源区.结果表明：①乌鲁木齐市天山区2020~2022年O_3-8h质量浓度呈逐年递增趋势,且具有明显的季节变化特征, ρ（O_3-8h）大小为：夏季（110.33 μg·m-3）>春季（87.67 μg·m-3）>秋季（64.33 μg·m-3）>冬季（39.67 μg·m-3）；② 各个季节的温度、相对湿度和气压对O_3-8h质量浓度的影响较为显著,其相关系数r分别为0.871、-0.752和0.644（P<0.01）,全年风速变化较小,为次要气象因素,对O₃质量浓度的影响不显著；③ HYSPLIT聚类分析结果表明,境外远距离输送对乌鲁木齐市天山区O_3-1h质量浓度的影响较小,CWT结果表明,O₃污染源主要集中在疆内乌鲁木齐以北地区,夏季高值区[ρ（O_3-1h）>70 μg·m-3]主要出现在乌鲁木齐、昌吉、阿勒泰和塔城等温度较高的地区；④ 秋季受本地人类活动排放污染物的影响较大.由此可知,乌鲁木齐O₃污染存在明显的时空浓度变化特征,对乌鲁木齐城市O₃污染需要加强O₃前体物的防控,同时考虑对周边地区实施协同减排的措施.

关键词：臭氧（O3）,气象因子,后向轨迹模型,潜在源,乌鲁木齐,