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近年来我国主要城市臭氧浓度呈现上升趋势，臭氧前体物浓度高值区与臭氧高值区基本吻合，但存在季节和地域差异。因此，阐述我国臭氧浓度的变化趋势，厘清臭氧与其前体物的关系及其气象条件的影响，可为我国臭氧控制策略的制定提供科学支撑。除此之外，我国现行环境空气臭氧污染标准与美欧多数发达国家并不一致，指标量值、参比状态和是否超标的判据及判定方法等，均存在一些值得研究的问题。由于我国现行标准对PM2.5和O3超标情况判断标准宽严不一，因此，常常造成夏季O3与PM2.5相比更容易超标。现行臭氧标准亟需评估。 本文最终选择使用了环保部2013年公布的74站、2014年161站和2015年338站监测数据进行分析研究，获得了我国臭氧浓度及其前体物的空间分布、增长趋势、季节变化和超标情况等，并初步分析了气象因素的影响;使用全国臭氧浓度数据评估了我国现行臭氧浓度标准的合理性及改进方向;利用实测云高仪观测的大气边界层结构及相关的气象数据研究了热内边界层形成对臭氧生成的影响。得到结果如下: 1、 2013到2015年，全国臭氧浓度分布高值区主要位于京津冀及周边、山东、江苏、长江三角洲以及珠江三角洲。臭氧高值区与二氧化氮、一氧化碳等前体物的浓度具有一致性。2013-2015年，全国及主要城市群区域臭氧浓度呈现显著增长趋势，超标天数逐年增多，以臭氧为首要污染物的污染天数比例明显增加。其中，京津冀和长江三角洲臭氧污染最为严重，上升速度居全国前列;珠江三角洲臭氧污染已成为全年首要污染物，近三年呈现高位波动变化;成渝地区大气臭氧浓度变化幅度大，超标情况严重。 2、2013到2015年，全国NO2和CO平均浓度有一定下降，北京的VOCs浓度波动式上升，全国大气氧化剂(Ox)浓度水平保持恒定，NO2的下降与O3的上升基本持平。现阶段降低城市近地层O3污染，应首先消减VOC排放。温度、辐射等气象要素与NOx、VOCs等前体物的相互作用，是全国O3季节变化的主要驱动力，因此，对O3污染的长期达标控制，需要逐步对NOx和VOC的双重减排。 3、从全国臭氧的季节变化来看，每年臭氧浓度的高值区会有一个南北方向 的移动。考虑到副热带高压的影响，从月平均值来看，在副高脊线北侧大约8到16个纬度之内，会有臭氧浓度的高值出现。每年4-10月，全国范围均会出现空气O3超标城市，5-8月京津冀及周边、长江三角洲和成渝超标尤其严重，6月为全国O3超标最严重月份。受降雨分布影响，我国夏季（6月，7月，8月）臭氧浓度的高值区大致位于中国北方，而南方城市大多数臭氧浓度较低。 4、2013-2016年，我国O3超标率/PM2.5超标率的比值在大部分地区出现增长的趋势，二次污染加重，O3与PM2.5的协同防控应成为大气污染治理的重点。《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)中PM2.5和O3浓度限值宽严尺度不一，与PM2.5相比O3更容易出现超标的现象，导致AQI的优良天数计算评价标准偏严。经过大量的情景分析，8小时标准由标况调整为参比状态(25℃，101.325kPa)，或在空气质量考核中将8小时标准浓度限值由标况下160微克/立方米调整为参比状态下180微克/立方米，全国O3超标天数将分别下降41和77％，京津冀下降28和65％、长江三角洲下降31和70％、珠江三角洲下降32和62％、成渝地区下降48和83％。但标准的调整仅限于业务部门的绩效考核，并不能从根本上解决我国严重的臭氧污染现状。 5、沿海城市秦皇岛夏季往往能形成热内边界层，是一种特殊的大气边界层结构。2015年夏季，秦皇岛存在热内边界层的天数占33％。存在热内边界层时，上午09:00之后热内边界层会将边界层高度大幅度降低，日照时数比不存在热内边界层时多出2.4小时，平均风速更高，主导风向为典型的海上风。存在热内边界层时，大气污染物浓度日变化的日较差也比不存在热内边界层时要大。不管存在还是不存在热内边界层，O3浓度的日变化几乎一致。局地光化学反应是秦皇岛白天边界层内O3的主要来源，此时，O3的产生对NOx敏感。 本文创新性研究结果如下:(1)全面评估了我国近年来臭氧污染的时空分布及增长趋势，并分析了前体物和气象要素的影响;(2)评估了我国现行臭氧标准对目前城市臭氧超标情况评估的影响;(3)发现秦皇岛热内边界层的形成对臭氧等污染物近地层的浓度变化存在显著影响。