淺談臭氧對大氣污染的防治影響

（石河子市環(huán)境保護(hù)局環(huán)境信息中心，石河子市，832000）肖艷陽

淺談臭氧對大氣污染的防治影響

（石河子市環(huán)境保護(hù)局環(huán)境信息中心，石河子市，832000）肖艷陽

進(jìn)入夏季，一種公眾不太熟悉的污染物取代PM2.5，成為不少地方的首要污染物。它就是臭氧（O3）。臭氧通常存在于距離地面30km左右的高層大氣中，它能有效阻擋紫外線，保護(hù)人類健康。但是在近地面，臭氧卻是一種令人討厭的污染物。它是光化學(xué)煙霧的主要成分。汽車排放的氮氧化物，在陽光輻射下就會生成臭氧。臭氧坐上污染物“頭把交椅”。不少地方臭氧濃度持續(xù)超標(biāo)，呈現(xiàn)明顯季節(jié)性特征。

首要污染物；臭氧；光化學(xué)煙霧；超標(biāo)；季節(jié)性

臭氧即使輕微超標(biāo)，頭頂依然藍(lán)天白云，人們往往不把它放在眼里。專家介紹，臭氧的危害較PM2.5有過之而無不及。它生成原因復(fù)雜，防治難度更高，在未來很長時間，我們都會遭其危害。

根據(jù)環(huán)境保護(hù)部發(fā)布的74城市空氣質(zhì)量監(jiān)測情況，2013年5月份，臭氧取代PM2.5成為不少地區(qū)的首要污染物，比如，京津冀地區(qū)主要污染物為PM2.5和臭氧，長三角地區(qū)主要污染物為臭氧和PM2.5，而珠三角地區(qū)主要污染物僅有臭氧。74城市中，臭氧8h濃度日均值最大數(shù)平均超標(biāo)率為26.9%。

1 基本簡介

臭氧分子是由三個氧原子結(jié)合在一起形成的，它不穩(wěn)定，具有很高的活性。常被用作漂白劑、除臭劑以及空氣和飲用水的滅菌劑。當(dāng)濃度較低時，臭氧有毒。

1.1 有益的臭氧

在地球的平流層中，存在著天然的低濃度臭氧。來自太陽的紫外線將氧分子分解為兩個單獨(dú)的氧原子。每個單獨(dú)的氧原子又與一個氧分子相結(jié)合，從而形成臭氧。平流層臭氧被稱為有益的臭氧，因?yàn)樗梢员Ｗo(hù)地球表面免受有害紫外線的照射。

1.2 有害的臭氧

臭氧也會出現(xiàn)在對流層，即大氣層的最底層。對流層臭氧通常被稱為有害臭氧，即臭氧污染，是人為產(chǎn)物，它是內(nèi)燃機(jī)和發(fā)電廠造成的空氣污染所引起的。汽車廢氣和工業(yè)排放物會釋放出一系列氮氧化物氣體和揮發(fā)性有機(jī)化合物，這些都是燃燒汽油和煤的副產(chǎn)物。在春末、夏季和初秋陽光燦爛的高溫天氣條件下，這些物質(zhì)與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成臭氧。高濃度的臭氧一般形成于炎熱的下午和傍晚，并在較為涼爽的夜晚消散。

2 產(chǎn)生原理

二氧化氮分子經(jīng)過陽光照射，釋放出氧原子，這些氧原子又去攻擊氧分子，從而形成臭氧。生成的一氧化氮又能夠與空氣中的氧分子結(jié)合重新生成二氧化氮，此循環(huán)過程不斷重復(fù)。城市空氣中的臭氧，主要是直接排入大氣中的一次污染物氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物在太陽光與熱作用下，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)形成的二次污染物。氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)化合物主要來源于火電、鋼鐵和水泥等行業(yè)以及機(jī)動車尾氣、加油站等，在光化學(xué)反應(yīng)下，即生成臭氧產(chǎn)生污染。臭氧污染主要形成于市區(qū)及市郊，盛行風(fēng)也可能把它帶到農(nóng)村地區(qū)去。據(jù)研究，在城市工業(yè)區(qū)下風(fēng)向150km外的農(nóng)村地區(qū)可以檢測到相當(dāng)嚴(yán)重的臭氧污染。

3 造成危害

臭氧具有強(qiáng)烈的刺激性，主要是刺激和損害深部呼吸道，并可損害中樞神經(jīng)系統(tǒng)，對眼睛有輕度的刺激作用。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)黑斑臭氧還能阻礙血液輸氧功能，造成組織缺氧;使甲狀腺功能受損、骨骼鈣化，還可引起潛在性的全身影響，如誘發(fā)淋巴細(xì)胞染色體畸變，損害某些酶的活性和產(chǎn)生溶血反應(yīng)。臭氧超過一定濃度，除對人體有一定毒害外，對某些植物生長也有一定危害。臭氧還可以使橡膠制品變脆和產(chǎn)生裂紋。臭氧對人體也有致畸性，母親孕期接觸臭氧可導(dǎo)致新生兒瞼裂狹小發(fā)生率增多。

4 減少污染

在春末、夏季和初秋季節(jié)的下午和傍晚減少汽車的使用。不要在這些時間使用以汽油為動力的草坪設(shè)備。不要在這些時間給汽車加油。不要在這些時間生火或進(jìn)行戶外燒烤。保證汽車或船舶的發(fā)動機(jī)處于正常狀態(tài)。確保輪胎適當(dāng)充氣。使用環(huán)保油漆、清潔劑和辦公用品(其中部分化學(xué)品是VOC的來源)。

5 污染事件

2012年3月27日，在珠三角區(qū)域空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)中，17個站點(diǎn)有11個站點(diǎn)的AQI指數(shù)達(dá)到了輕度污染。除了佛山惠景城和肇慶城中子站的首要污染物是二氧化氮外，其余9個站點(diǎn)的首要污染物都是臭氧。珠三角的臭氧濃度全國最高，已經(jīng)超過美國洛杉磯，廣東已經(jīng)由原來的脫硫控煤煙為主的一次污染控制向臭氧濃度升高、灰霾污染加劇等大氣復(fù)合型二次污染防治轉(zhuǎn)變。2012年5月23日下午，廣州市環(huán)保局官網(wǎng)監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，10個國控點(diǎn)的空氣質(zhì)量AQI指數(shù)全部超標(biāo)。廣東省環(huán)保廳官網(wǎng)上的珠三角區(qū)域空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)顯示，其監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)位于廣州的4個點(diǎn)位，有3個的AQI指數(shù)超過150，達(dá)到了第四級的中度污染。折疊編輯本段相關(guān)信息洛杉磯再列美國臭氧污染最重城市榜首2013年4月27日，媒體報道，根據(jù)美國肺臟協(xié)會公布的全美年度空氣質(zhì)量報告，洛杉磯再次“問鼎”美國臭氧污染排行榜榜首，且位居煙塵、煤灰等顆粒物污染城市的第四位。自該協(xié)會2000年首次發(fā)布該報告以來，除一次例外，洛杉磯地區(qū)年年榜上有名。陽光與碳?xì)浠衔锛耙谎趸l(fā)生反應(yīng)形成臭氧，而后者是煙霧形成的一個關(guān)鍵因素。

6 應(yīng)高度重視臭氧污染防治

6.1 建議將揮發(fā)性有機(jī)污染物納入減排的約束性指標(biāo)

正是由于臭氧的危害日益明顯，國際上對于臭氧的安全標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格。

歐盟規(guī)定的臭氧“日最大8小時平均值”，在過去5年中從80ppb降到了75ppb，又于2010年下降到了60ppb（約等于120μm/m3），而且一年中平均值超過這個標(biāo)準(zhǔn)的天數(shù)不能多于25d（3年平均值）。

我國2012年修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》也增加了關(guān)于臭氧的控制標(biāo)準(zhǔn)：臭氧8h濃度日平均值一級為100μm/m3，二級為160μm/m3。

6.2 修訂標(biāo)準(zhǔn)、納入監(jiān)測，只是臭氧污染防治的第一步，有針對性地減排才是硬道理。

由于臭氧是典型的二次污染物，控制其前體物就成為減排的關(guān)鍵。臭氧的前體物主要是氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)污染物，而這兩種污染物同樣是PM2.5的前體物，可見其減排的重要性。

“我們現(xiàn)在已經(jīng)到了非控制臭氧污染不可的地步，因此，以更大力度削減氮氧化物，做好揮發(fā)性有機(jī)污染物的減排勢在必行。”揮發(fā)性有機(jī)污染物來源非常復(fù)雜，從涂料、燃油，到生活中常用的發(fā)膠、香水，凡是使用溶劑的地方，都會產(chǎn)生這種污染物。與量大面廣的污染源形成反差，目前揮發(fā)性有機(jī)污染物還未列入我國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的必測項(xiàng)目。另外，對一些排放大戶如煉油廠、涂料廠，監(jiān)測還停留在常規(guī)監(jiān)測方式上?！坝捎趽]發(fā)性有機(jī)污染物成分復(fù)雜，監(jiān)測時需要特有的方式方法，國外已經(jīng)有了一些做法，但是我們自己的監(jiān)測方法體系還沒有建立起來?！?/p>

歐美通過多年努力，比較好地解決了PM2.5的污染問題，但是還存在比較普遍的臭氧超標(biāo)現(xiàn)象，究其原因，就是揮發(fā)性有機(jī)污染物控制得還不夠好。“他們做了這么多年尚且如此，我國排放強(qiáng)度更高，所面臨的減排形勢也更加復(fù)雜、艱巨?！?/p>

從目前情況看，國外有成熟的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒，但是各地對揮發(fā)性有機(jī)污染物的防治重視不夠，原因就是它沒有被納入減排的約束性指標(biāo)。

做好揮發(fā)性有機(jī)污染物來源調(diào)查，制定長期控制戰(zhàn)略需要及早動手，只有將其納入減排約束性指標(biāo)，工作才會有實(shí)效。

[1]專家稱北京PM2.5夏季污染與臭氧超標(biāo)有關(guān)

[2]廣州昨日10處監(jiān)測點(diǎn)臭氧均超標(biāo).與省廳數(shù)據(jù)打架

[3]洛杉磯再列美臭氧污染最重城市榜首

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