分析臭氧污染期間風(fēng)向、風(fēng)速、溫度、降水量、云量的時(shí)間變化特征和大氣邊界層變化特征。分析海陸風(fēng)、山谷風(fēng)等局地環(huán)流影響;分析可能出現(xiàn)的夜間急流。

根據(jù)臭氧監(jiān)測資料和歷史氣象資料，統(tǒng)計(jì)臭氧污染日的氣象條件，總結(jié)臭氧污染發(fā)生的典型氣象條件，分析不同的氣象因素對(duì)環(huán)境中臭氧生成的影響，為臭氧污染來源解析提供背景資料。

有條件的地區(qū)可采用中尺度氣象模擬，分析臭氧重污染形成的天氣形勢和污染氣象特征。

第四章 模型法

4.1 工作流程

利用空氣質(zhì)量模型對(duì)臭氧污染過程進(jìn)行模擬，需要準(zhǔn)備模型使用的污染源排放清單(包括人為源和天然源)，以及通過中尺度氣象模型模擬得出的氣象參數(shù)，技術(shù)方法流程見附圖 2。

4.2 空氣質(zhì)量模型選擇

利用三維網(wǎng)格化區(qū)域空氣質(zhì)量模型進(jìn)行來源解析，模型應(yīng)包含平流輸送、擴(kuò)散、化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、清除等影響臭氧生成的大氣物理化學(xué)過程，此類模型也應(yīng)能夠開展臭氧源解析和敏感性分析。

4.3 模型源清單

模型源清單應(yīng)包括 SO2、NOx、CO、NH3、BC、OC、PM10、PM2.5、分物種 VOCs 等組分，時(shí)間分辨率不低于 1 小時(shí)，能夠反映各類排放源季、月、日、小時(shí)變化規(guī)律,并根據(jù)空氣質(zhì)量模型使用的化學(xué)機(jī)理對(duì)清單中的 VOCs 物種進(jìn)行分配。

4.4 空氣質(zhì)量模型的模擬計(jì)算

根據(jù)選定的空氣質(zhì)量模型要求，輸入相應(yīng)分辨率的地形、下墊面特征及環(huán)境參數(shù)。模擬網(wǎng)格水平空間分辨率：研究全國范圍內(nèi)臭氧，網(wǎng)格分辨率不低于 45km×45km;研究省際間跨區(qū)域或省級(jí)范圍，推薦使用多層嵌套模擬，水平嵌套網(wǎng)格內(nèi)層分辨率不低于 15km×15km;研究市級(jí)及以下范圍，推薦使用多層嵌套模擬，水平嵌套網(wǎng)格內(nèi)層分辨率不低于 5km×5km;模擬時(shí)間分辨率不低于 1 小時(shí)。利用中尺度氣象模式為空氣質(zhì)量模型提供三維氣象要素場(水平方向— 嵌套網(wǎng)格分辨率與污染源排放清單一致，垂直方向邊界層內(nèi)分層不少于 10 層)。利用大氣污染物環(huán)境背景值或?qū)嶋H監(jiān)測資料作為模型運(yùn)算初始條件，模型外層網(wǎng)格污染物濃度模擬結(jié)果作為內(nèi)層網(wǎng)格的邊界條件。收集模擬區(qū)域內(nèi)各類監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行模型結(jié)果校驗(yàn)，模擬小時(shí)濃度需要與模擬網(wǎng)格相對(duì)應(yīng)的監(jiān)測點(diǎn)位小時(shí)濃度監(jiān)測值進(jìn)行比對(duì)，一般來說，比對(duì)結(jié)果相關(guān)系數(shù)不低于 0.6，偏差和誤差在 0.5 之內(nèi)。

4.5 空氣質(zhì)量模型的模擬輸出

4.5.1 區(qū)域本地貢獻(xiàn)分析

通過模型可以分析本地生成和外部傳輸臭氧前體物與臭氧的占比，獲得各地區(qū)各類污染源排放對(duì)受體點(diǎn)環(huán)境臭氧濃度的貢獻(xiàn)。源區(qū)的劃分：在模擬區(qū)域內(nèi)劃分不同的區(qū)域(比如以行政單位區(qū)縣、市、省)作為示蹤源區(qū);源類的劃分：將模式使用的排放清單細(xì)分不同的污染源類型(比如：工業(yè)、民用、交通等)進(jìn)行示蹤;受體點(diǎn)位選擇：選擇分析不同源區(qū)或源類貢獻(xiàn)影響的網(wǎng)格作為受體點(diǎn)(一般選擇監(jiān)測點(diǎn)位所在的模型網(wǎng)格)。

4.5.2 敏感性分析

敏感性分析可以識(shí)別出排放、傳輸、擴(kuò)散及化學(xué)反應(yīng)等模型輸入?yún)?shù)對(duì)臭氧生成影響的敏感性，從而得到控制臭氧生成的關(guān)鍵因子。通常情況下，利用敏感性分析計(jì)算出臭氧濃度與前體物排放間的敏感因子，評(píng)估臭氧對(duì)前體物排放源削減的有效性：如果 dO3/dNOx為正值且大于 dO3/dVOCs，說明該地區(qū)是 NOx 控制區(qū)，減排 NOx 更有利于降低臭氧的濃度;反之，如果 dO3/dNOx 為負(fù)值，說明該地區(qū)是 VOCs控制區(qū)，需要通過減排 VOCs 排放來降低該地區(qū)的臭氧濃度;當(dāng)?shù)玫江h(huán)境中臭氧濃度與其生成前體物排放之間的定量關(guān)系后，還可以以此為依據(jù)開展減排效果評(píng)估。

4.5.3 減排情景分析

空氣質(zhì)量模型可以通過輸入人為削減前體物 NOx 或 VOCs 的排放量的排放清單，經(jīng)過模擬得出不同前體物排放量下的臭氧濃度，并與基礎(chǔ)排放情形下的臭氧模擬濃度進(jìn)行對(duì)比，從而評(píng)估不同削減情景對(duì)環(huán)境中臭氧控制的效果。

第五章 觀測法

5.1 工作流程

基于觀測的臭氧污染成因與 VOCs 來源解析方法主要包含臭氧及其前體物監(jiān)測、臭氧及其前體物污染特征分析、臭氧生成敏感性分析和 VOCs 來源解析等，具體見附圖 3。

5.2 臭氧及其前體物觀測

結(jié)合城市與區(qū)域環(huán)境空氣臭氧污染情況、研究目標(biāo)及環(huán)境管理需求等制定規(guī)范可行的臭氧及其前體物監(jiān)測工作方案，明確觀測項(xiàng)目及方法、點(diǎn)位布設(shè)、監(jiān)測時(shí)間及頻次、質(zhì)量保證與質(zhì)量控制要求等，并做好組織實(shí)施計(jì)劃與保障。

5.2.1 觀測項(xiàng)目及方法

觀測項(xiàng)目為影響環(huán)境空氣臭氧濃度的各種因子，主要包括 O3、NO/NO2、VOCs，以及氣象因子(風(fēng)速、風(fēng)向、環(huán)境溫度、氣壓、濕度、降水等)與太陽輻射強(qiáng)度，有條件的城市或者區(qū)域可增加測量 NOy、PAN、H2O2、HONO、HNO3 等。VOCs 進(jìn)行分物種監(jiān)測，以 C2-C12 的 56 種非甲烷總烴(PAMS)為目標(biāo)化合物，各地也可根據(jù)地區(qū)污染排放特點(diǎn)及技術(shù)能力，增加萜烯類、α/β蒎烯、醛酮類、含氮有機(jī)物、鹵代烴等 VOCs 物種。

O3、NO/NO2 等常規(guī)氣態(tài)污染物根據(jù)《環(huán)境空氣氣態(tài)污染物(SO2、NO2、O3、CO)連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測方法》(HJ 654-2013)進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測。

VOCs 觀測方法可根據(jù)條件選擇離線分析方法和在線分析方法。離線方法適合于多點(diǎn)位網(wǎng)格化布點(diǎn)，了解臭氧前體物 VOCs 的空間分布。在線方法適用于了解臭氧前體物 VOCs 的變化特征、污染過程變化和長期變化趨勢。各地可根據(jù)需要及條件選擇 VOCs 的觀測方法。VOCs 離線觀測方法參考《環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物的測定罐采樣-氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ 759-2015)、《空氣醛、酮類化合物的測定高效液相色譜法》(HJ 683-2014)、《環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物的測定吸附管采樣-熱脫附-氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ 644-2013)、《環(huán)境空氣揮發(fā)性鹵代烴的測定活性炭吸附-二硫化碳解吸-氣相色譜法》(HJ 645-2013)及美國 EPA TO14/15等。采樣過程和分析過程嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量保證/質(zhì)量控制措施。VOCs 在線觀測應(yīng)選擇具有預(yù)濃縮處理的氣相色譜法或氣相色譜-質(zhì)譜法，觀測過程嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量保證/質(zhì)量控制措施。NOy、PAN、H2O2、HONO、HNO3 和太陽輻射強(qiáng)度等一般采用連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測，嚴(yán)格按照儀器相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程進(jìn)行。

編輯：張偉