人們對于空氣污染的注意力多集中于PM2.5，但隨著季節(jié)的變化，空氣首要污染物會有所變化。到了夏季，明明看到的是晴空萬里，藍(lán)藍(lán)的天、白白的云，但有可能你看到的是“假藍(lán)天”，實際上空氣是污染的，這就是被稱為“隱形殺手”的臭氧污染。長安大學(xué)環(huán)境與工程學(xué)院教授鄧順熙、陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站總工程師吳衛(wèi)東在日前舉辦的臭氧污染科普主題專家沙龍上，告訴大家夏季臭氧污染的形成機(jī)理、控制對策以及防護(hù)措施，讓大家進(jìn)一步認(rèn)知臭氧污染。

什么是臭氧

臭氧(03)是氧氣(O2)的同素異形體，在常溫下，是一種有特殊臭味的淡藍(lán)色氣體。它是由大氣中的氧分子受太陽輻射分解成氧原子(O)后，與周圍的氧分子結(jié)合而形成的，含有3個氧原子。

大氣中的O3約90%集中在15-30km的平流層。對流層的O3約占10%左右。平流O3層吸收太陽紫外射線，不僅阻止了短波長紫外線到達(dá)地面，而且改變了透入對流層陽光輻射的譜分布。而近地面O3是空氣污染物。平流層臭氧的存在對于地球的生命物質(zhì)至關(guān)重要，它阻止了高能量的紫外輻射到達(dá)地面，從而起到保護(hù)人類與環(huán)境的重要作用，是“地球保護(hù)傘”。對流層臭氧，特別是近地面層臭氧對地球生態(tài)系統(tǒng)和對人類及生物圈都是有害的，也是“健康殺手”。

臭氧具有季節(jié)性高發(fā)的特點，主要集中在夏季。這也是為什么進(jìn)入5月以來，明明藍(lán)天白云的日子多了起來，但是監(jiān)測數(shù)據(jù)卻與公眾的感受有所差別。欺騙我們眼睛的，正是臭氧。近地面臭氧污染有明顯的日變化特征，持續(xù)時間與光照同步，不會維持很長的高濃度臭氧時間，一般不超過8-10小時，臭氧污染很難形成區(qū)域性污染，通常都是城市尺度局部的污染。其擴(kuò)散也同PM10和PM2.5等污染物一樣，臭氧也會隨著風(fēng)力傳輸、擴(kuò)散、稀釋。

對流層臭氧的危害

臭氧的強(qiáng)氧化性對于生物組織的破壞作用是很明顯的，植物的葉片、人的呼吸道都會因此受到損傷。臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，當(dāng)臭氧被吸入呼吸道后，強(qiáng)烈刺激人的呼吸道，造成咽喉腫痛、胸悶咳嗽、引發(fā)支氣管炎和肺氣腫;臭氧會造成人的神經(jīng)中毒、頭暈頭痛、視力下降、記憶力衰退;臭氧會對人體皮膚中的維生素E起到破壞作用，致使人的皮膚起皺、出現(xiàn)黑斑;臭氧還會破壞人體的免疫機(jī)能，誘發(fā)淋巴細(xì)胞染色體病變，加速衰老，致使孕婦生畸形兒;而復(fù)印機(jī)墨粉發(fā)熱產(chǎn)生的臭氧及有機(jī)廢氣更是一種強(qiáng)致癌物質(zhì)，它會引發(fā)各類癌癥和心血管疾病。

對植物的危害，影響植物的生長及產(chǎn)量。同時，臭氧可以對植物的光合作用及呼吸作用、葉片膜保護(hù)系統(tǒng)、氣孔反應(yīng)和新陳代謝等產(chǎn)生影響，使植物的葉片出現(xiàn)“雀斑”等情況，加速葉片的老化。對材料也是有危害的，臭氧污染對建筑材料、衣物及其他物質(zhì)材料等有損壞作用，如加速橡膠和塑料老化，使紡織品褪色等。

近地面的臭氧污染來源

近地面臭氧是典型的二次污染物，是由空氣中的氮氧化物(NOx)和揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)等前體物，在陽光中紫外線的照射下，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成的。形成臭氧的8大類揮發(fā)性有機(jī)化合物是烷烴、烯烴類、芳香烴類、醛類、酮類、醇類、酯類、鹵烴類。近地面臭氧的污染物的來源非常廣泛，主要是人類活動的排放，也有自然排放源。在城市區(qū)域，人為因素影響較大，如石油、化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥等化工類，汽車制造、機(jī)械設(shè)備制造、家具制造等工業(yè)，以及包裝、印刷等行業(yè)的排放。日常生活都會排放各種VOCs，如燃料、涂料、化妝品、消毒劑的使用等。

夏季臭氧為何容易超標(biāo)

臭氧污染帶有明顯的季節(jié)性特點，一般5-9月濃度比較高。盛夏季節(jié)，空氣擴(kuò)散條件比較好，加上降雨較多，是一年中PM2.5濃度相對較低的季節(jié)，人們常?？梢钥吹剿{(lán)天白云的晴好天氣。但是，夏天強(qiáng)烈的太陽輻射和較高的溫度，易造成光化學(xué)煙霧和二次臭氧生成，因為持續(xù)高溫和強(qiáng)日照天氣有利于氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物發(fā)生大氣光化學(xué)反應(yīng)，從而生成地面臭氧和乙酰硝酸酯等強(qiáng)氧化劑。因此，在夏季，臭氧會隨著氣溫的上升而增多。

臭氧污染不會影響能見度

臭氧污染幾乎不會對能見度產(chǎn)生影響，明明看見藍(lán)天白云，但臭氧已經(jīng)超標(biāo)了。長安大學(xué)環(huán)境與工程學(xué)院教授鄧順熙說，如果對臭氧的前體物排放放手不管，任臭氧“肆無忌憚”，就會形成光化學(xué)污染，天空會形成淺藍(lán)色煙霧，污染嚴(yán)重了天空也會變成灰色。

對流層臭氧是“光化學(xué)煙霧”的標(biāo)志性污染物。汽車、工廠等污染源排入大氣的HCs和NOx等污染物，在陽光(紫外光)作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物，參與光化學(xué)反應(yīng)過程的一次污染物和二次污染物的混合物(其中有氣體污染物，也有顆粒物)所形成的煙霧即為光化學(xué)煙霧。

光化學(xué)煙霧污染源條件是以石油為原料的工廠和機(jī)動車等污染源排放的NOx和HC是光化學(xué)反應(yīng)形成的前提。地理條件：NO2必須在290-400nm波長輻射作用下才可能光分解。一般太陽天頂角(θ)越小，太陽輻射就越強(qiáng)。θ>60°時，入射角較大，光線通過大氣層時路程加長，致使小于400nm波長的光很難到達(dá)地面，所以不易發(fā)生光化學(xué)煙霧。夏季在北半球太陽入射角比冬天小，發(fā)生光化學(xué)煙霧的可能性較冬季大。

臭氧污染也是需要防護(hù)的

臭氧污染治理，難在哪兒?成分。氮氧化物與可揮發(fā)性有機(jī)物在強(qiáng)光照射下發(fā)生二次光化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致臭氧污染。而揮發(fā)性有機(jī)物是由3000種以上化學(xué)物組成的混合體，不同化學(xué)物的濃度水平相差3個數(shù)量級以上。此外，它們的化學(xué)活潑性也相差甚遠(yuǎn)，因此大氣中的揮發(fā)性有機(jī)物處于快速變化之中。

臭氧的比重約為空氣的1.66倍，常聚集在下層空間，故兒童是直接受害者。市民在陽光強(qiáng)烈時應(yīng)減少去戶外的次數(shù)，尤其是兒童、老人等體弱人群，在午后兩小時內(nèi)應(yīng)減少戶外活動，實在是需要外出的也得做好保護(hù)工作。

由于臭氧不是一次污染物，它是由氮氧化物(NOX)和揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)等前體物在大氣中通過一系列光化學(xué)反應(yīng)形成的二次污染物，所以降低臭氧濃度需要降低它的前體物質(zhì)濃度，而不是它本身。如對高排放的大型貨車?yán)^續(xù)限行，杜絕臭氧前體物高排放企業(yè)入駐。由于大氣污染物的流動性和擴(kuò)散性，單一區(qū)域地降低臭氧濃度難度較大，應(yīng)加強(qiáng)與周邊區(qū)域的聯(lián)防聯(lián)治。

臭氧污染的防治對策和建議

如何應(yīng)對臭氧污染?陜西省環(huán)境監(jiān)測中心站總工程師吳衛(wèi)東表示，開展陜西城市VOCs試點監(jiān)測。建設(shè)城市VOCs監(jiān)測網(wǎng)，搞清楚VOCs污染現(xiàn)狀;編制涉VOCs企業(yè)排放清單。推進(jìn)石化行業(yè)VOCs污染治理。針對大型石化企業(yè)的有組織排放、無組織排放及廠界VOCs開展監(jiān)測，并積極推進(jìn)“泄漏檢測與修復(fù)”技術(shù)改造，全面控制大型石化企業(yè)VOCs排放。優(yōu)先選用揮發(fā)性有機(jī)物含量低或非揮發(fā)性有機(jī)物的涂料或溶劑;加快污染治理設(shè)施和廢氣收集系統(tǒng)建設(shè);加快加油站、儲油庫、油罐車等二次和三次油氣回收實施進(jìn)度，并通過加強(qiáng)檢查和監(jiān)管力度，提高設(shè)施使用率。針對汽車等移動源，加快全省黃標(biāo)車及高排放、超服務(wù)年限非道路移動機(jī)械設(shè)備的淘汰速度;加大對重型車輛和機(jī)械設(shè)備的尾氣排放監(jiān)督和執(zhí)法力度;積極推廣新能源汽車;鼓勵綠色出行。加快燃煤電廠、鋼鐵、水泥、有色等重點工業(yè)行業(yè)脫硝工程建設(shè)進(jìn)度;加快鋼鐵、水泥等產(chǎn)能落后及產(chǎn)能過剩企業(yè)的淘汰和轉(zhuǎn)型工作。

來源:三秦網(wǎng)  作者:王嘉 

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