上海城区臭氧长时间序列变化特征与污染成因研究.pdf

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1、学校代码：10255学号：2161457硕士学位论文DONGHUAUNIVERSITYMASTER’SDISSERTATION上海城区臭氧长时间序列变化特征与污染成因研究STUDYONTHECHARACTERISTICSOFLONG-TERMSEQUENCEVARIATIONANDPOLLUTIONCAUSESOFOZONEINSHANGHAIURBANAREA专业名称：环境工程作者姓名：张小娟指导老师：王军李莉陈勇航答辩日期：2018年5月28日东华大学环境科学与工程学院硕士学位论文答辩委员会成员名单姓名职称职务工作单位备注王景伟教授答辩委

2、员会主席上海第二工业大学教授级高级刘道清答辩委员会委员上海宝钢研究所工程师李登新教授答辩委员会委员东华大学东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保

3、留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密□。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日上海城区臭氧长时间序列变化特征与污染成因研究东华大学硕士学位论文上海城区臭氧长时间序列变化特征与污染成因研究摘要随着城市化、工业化的高速推进及能源消费总量的持续升高，各种污染物的排放密度居高不下，相互耦合、叠加，加剧了我国的复合型大气污

4、染。上海大气污染特征为细颗粒物和臭氧的复合型污染，细颗粒物污染控制目前已有成效，而臭氧污染逐渐严重。本研究基于上海城区2010~2017年连续在线观测数据，采用应用统计学方法、Spearman相关分析法分析了上海城区臭氧及其前体物长时间序列变化特征，并研究前体物与臭氧的关系；采用KZ过滤器方法和聚类分析方法结合气象数据，研究了气象因素对臭氧的影响；最后根据雷登系数评估上海的大气氧化性，探究在复合型大气污染情况下NO-NO2-O3光化学稳态的偏离程度，同时根据GB3095-2012筛选O3污染过程，分析O3污染产生的原因。最终得出上海城区臭氧浓

5、度变化特征与污染成因，研究取得主要结论如下：近8年上海城区近地面臭氧总体呈上升的趋势，O3-8h的年均增速为4.95μg·m-3·yr-1，99%和95%代表污染情况，增速分别为7.48μg·m-3·yr-1和7.13μg·m-3·yr-1；25%、50%和75%代表典型情况，增速在4.95~5.22μg·m-3·yr-1之间；高浓度O3的快速增加是导致O3污染突出的关键因素。臭氧浓度日变化呈“单峰型”，峰值出现在13:00；O3浓度季节变化：夏季>春季>秋季>冬季。上海城区O3夏季周末效应不明显，且变化无规律。O3前体物NO和NO2呈下降的

6、趋势，VOCs和CO呈上升的趋势，他们的日变化呈双峰型，峰值出现在7:00和19:00左右；O3与其前体物均显著相关，呈负相关关系，其中在冬季相关系数在0.6以上，夏季相关系数低于0.5；O3与NOx的相关性最好，相关系数范围为-0.184~-0.787，与CO的相关性最差，相关系数的范围为-0.023~-0.565。气象因素对O3的生成与累积具有较明显的影响，强紫外辐射、高温、风速在2~3m·s-1之间、风向为西—西南偏西—南时的气象条件可加快O3的生成与累积，影响O3浓度的气流主要来自东北和西南方向。上海城区2011~2017年的雷登系数

7、（）的日变化呈“单峰型”，峰值出现在11:00，峰值范围为1.21~2.58。值具有明显的季节变化：春季>秋季>冬季>夏季。值由NO2光解速率常数（JNO2），NO2、NO和O3的体积浓度及NO与O3的反应速率常数（k1）计算所得，实际与这些参数相关性较弱，主要是由大气化I上海城区臭氧长时间序列变化特征与污染成因研究东华大学硕士学位论文学过程影响。>1，说明有除O3外的其他二次污染物生成；<1，说明除NO和NO2外还有其他污染物参与O3光化学生成过程。2010年~2017年共出现23次O3重污染过程，均出现在5~9月。当温度高于30

8、℃，紫外辐射强度达到800w·m-2，湿度在40%~60%之间，风速较小或者风向为西北—西—西南风，O3前体物浓度较高时，易出现O3重污染过程。关键词：臭氧变化特征