2013～2020年天津市PM2.5-O3污染变化趋势和影响因素分析

作者：肖致美; 李亚菲; 高璟赟; 李鹏; 蔡子颖; 郑乃源; 张裕芬^*; 戢运峰^*

来源：环境科学, 2023, 44(08): 4211-4219.

DOI：10.13227/j.hjkx.202210215

• 天津
• PM2.5
• 臭氧(O3)
• 变化趋势
• 影响因素

基于2013～2020年高时空分辨率的PM2.5和O3在线监测数据以及气象观测数据，利用KZ(Kolmogorov-Zurbenko)滤波耦合逐步回归等技术，对天津市PM2.5和O3浓度变化趋势、相互关系和影响因素进行了分析.结果表明，与2013年相比，2020年天津市PM2.5浓度下降50.0%,O3浓度上升25.8%.从月际变化来看，与2013～2017年相比，2018～2020年天津市PM2.5浓度月际间差异逐渐缩小，O3浓度从4月开始出现明显上升，污染发生时间节点提前.O3与PM2.5的相关性呈现明显的季节性分布特征，冬季整体呈负相关，夏季正相关且相关性比其他季节高.不同季节O3与PM2.5之间的拟合斜率与相关性系数整体呈正比例关系，拟合斜率与相关性系数的比值逐年升高说明PM2.5对O3生成的抑制作用逐年降低.2013～2020年，天津市PM2.5浓度时间序列的长期分量呈显著下降趋势，其中污染源减排起主导作用，气象因素对PM2.5长期分量的贡献在-3～6μg·m-3.PM2.5/CO与NO2/SO2之间关系由2013～2017年间的负相关转变为2018～2020年正相关，说明受减排的影响，NOx对PM2.5中二次组分形成的贡献潜势逐渐增加，PM2.5中主要二次组分由硫酸盐逐渐转向硝酸盐.2013～2020年天津市O3浓度时间序列的长期分量整体表现为上升趋势，前体物排放对O3长期分量的贡献在2013～2018年上升，2019年后开始降低；气象因素对O3长期分量的贡献呈现明显的阶段性变化特点，2013～2016年下降，2016～2020年上升.与2013～2015年相比，2016～2020年夏季典型时段(11:00～16:00)O3-NO2间的拟合曲线向NO2低值方向偏移，反映出该时段NOx的减排取得一定效果，2019～2020年的拟合曲线整体下移，说明近两年NOx和VOCs减排效果较明显，对降低O3有重要作用.

• 单位
  环境科学与工程学院; 南开大学