夏季の華北平野の典型的な重工業都市における表面オゾンの汚染特性と感度

[Pollution Characteristics and Sensitivity of Surface Ozone in a Typical Heavy-Industry City of the North China Plain in Summer].

• Sheng-Ju Ou
• Wei Wei
• Xiao-Qi Wang
• Sen Yao
• Zhi-Bo Zhou
• Pan-Bo Guan
• Wen-Jiao Duan
• Shi-Yin Yao

抄録

中国邯鄲市における2018年5月から8月までのモニタリングとModel-3/CMAQモデルに基づいて、表面オゾンの汚染特性と気象因子・前駆体への応答を検討した。モニタリングの結果、1日8時間平均オゾン濃度（MDA8 O）の最大値は38.0～238.0μg-mの範囲であり、オゾンの非汚染度は調査期間中に44.7%に達し、邯鄲市の夏季の光化学汚染がより深刻であることが示された。オゾン濃度は気温と正の相関があり（非達成日0.74、達成日0.42）、相対湿度と負の相関があり（非達成日0.63、達成日-0.58）、邯鄲市の表面オゾンにおける光化学の役割を示していた。また、オゾン非到達日の風速が2.25m-s以上または1.00m-s以下の時に最も高いオゾンレベルが発生しており、局地的な輸送と局地的な蓄積の両方が市内の深刻なオゾン汚染を引き起こす可能性があることが示された。オゾンの前駆体（VOCsとNO）に対する応答については、ブルートフォース法によるモデルシミュレーションの結果、VOCsに対する感度は強いが、NOに対する感度は弱いことが示された。このことから、人為的なVOCs排出量の削減は邯鄲市のオゾン汚染改善の鍵となると考えられる。そこで、プロピレン等価法を用いて、オゾン非汚染日のオゾン汚染におけるアルケン種と芳香族種の重要性を明らかにした。

The pollution characteristics of surface ozone and its response to meteorological factors and precursors were studied based on monitoring and Model-3/CMAQ modeling from May to August 2018 in Handan City, China. The monitoring results showed that the maximum daily 8-hour average ozone concentration (MDA8 O) ranged from 38.0-238.0 μg·m, and the nonattainment for ozone reached 44.7% during the studied period, indicating the more severe photochemical pollution in summer in Handan City. The ozone concentration was positively correlated with temperature (=0.74 on nonattainment days and 0.42 on attainment days), but negatively correlated with relative humidity (=-0.63 on nonattainment days and -0.58 on attainment days), demonstrating the role of photochemistry in the surface ozone of Handan City. Moreover, the highest ozone level occurred at wind speeds higher than 2.25 m·s or lower than 1.00 m·s during ozone nonattainment days, which indicated that regional transport and local accumulation can both cause serious ozone pollution in the city. Regarding the response of ozone to its precursors (VOCs and NO), model simulation results based on the brute force method showed the stronger positive sensitivity to VOCs, but a weak negative sensitivity to NO. Therefore, reduction of anthropogenic VOCs emissions is the key to improving ozone pollution in Handan City. We used the propylene-equivalent method to identify the importance of alkene and aromatic species for ozone pollution during ozone nonattainment days.