中国环境科学

作者：郑坤, 耿春梅, 邓婉月, 赵雪艳, 吴丽萍, 谷超, 杨文

单位：1. 中国环境科学研究院, 北京 100012;2. 天津城建大学环境与市政工程学院, 天津 300384;3. 新疆维吾尔自治区生态环境监测总站, 新疆 乌鲁木齐 830000

关键词：臭氧(O3),气象因素,多元线性回归,FNR,O3生成敏感性

基金：大气重污染成因与治理攻关项目(DQGG202137);新疆重污染天气应急管控能力建设项目(GK2022-137)

通过逐步多元线性回归(MLR)模型研究了2018~2023年新疆天山北坡主要城市(乌鲁木齐市、昌吉市、石河子市、五家渠市)人为排放与气象因素对臭氧(O3)变化的相对贡献,并基于OMI卫星数据(HCHO和NO2对流层柱浓度)与地面观测数据(O3和NO2)确定了天山北坡地区的FNR(ratio of the tropospheric columns of formaldehyde to nitrogen dioxide)阈值,揭示了区域性差异、季节性特征和前体物敏感性变化规律.结果表明,天山北坡地区O3整体呈波动上升趋势,年均值为86.97μg/m3,其中暖季(107.63μg/m3)高于冷季(66.31μg/m3),2020年因疫情导致排放减少,O3浓度降至最低(86.72μg/m3).各城市年增长速率差异明显,昌吉市为3.87μg/(m3·a),石河子市为1.51μg/(m3·a).气象因素对O3浓度变化具有显著影响,其中温度和湿度为关键因素.乌鲁木齐市和五家渠市的气象因素贡献较高(分别为50%和60%),而昌吉市和石河子市的贡献较低(分别为29%和44%).NO2柱浓度呈现下降趋势(年下降速率为0.22×1015molec/(cm2·a)),而HCHO柱浓度保持相对稳定,表明VOCs排放可能有所增加.FNR值分析结果表明,O3生成敏感性(OFS)阈值为:FNR < 1.75时,臭氧生成受VOCs控制;FNR > 3.67时,O3生成受NOx控制;1.75 < FNR < 3.67为过渡状态.暖季(4~9月),O3光化学产生的敏感性主要受NOx控制.本研究揭示了天山北坡地区O3生成的时空变化特征和前体物敏感性规律,为制定更加精准的O3污染控制策略提供了科学依据.

来源：2025年第9期

《中国环境科学》期刊编辑部

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