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資訊 | 人類排放加劇臭氧污染 VOCs治理成關(guān)鍵

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環(huán)保部通報,京津冀及周邊地區(qū)前幾日因天氣因素遭遇了嚴重的臭氧污染。實際上,我國多個城市近年來都面臨著臭氧濃度上升的問題。國家城市環(huán)境污染控制技術(shù)研究中心研究員彭應(yīng)登表示,臭氧污染的根源是人類排放,特別是VOCs排放。



最近,京津冀及周邊地區(qū)受低壓系統(tǒng)控制,且氣溫不斷攀升,污染物擴散條件不利,光照加強、溫度升高等氣象因素為臭氧生成提供了更便利的條件。


據(jù)了解,臭氧是光化學煙霧的主要成分,汽車排放的氮氧化物和揮發(fā)性有機物(VOCs)在陽光輻射下就會生成臭氧。當臭氧達到一定濃度時,可以使人呼吸加速、胸悶,甚至引起脈搏加速、疲倦、頭痛。在這樣的環(huán)境中長期停留,會發(fā)生肺氣腫,甚至死亡。

國家城市環(huán)境污染控制技術(shù)研究中心研究員彭應(yīng)登說,臭氧的來源主要還是人類排放,特別是VOCs排放。因此,臭氧污染防治主要是治理VOCs產(chǎn)生量大的行業(yè),如汽車噴涂、汽修噴漆、家具噴漆、半導體加工、印刷、石油煉化等。


取代PM2.5成首要污染物


近年來,中國多個城市的臭氧濃度出現(xiàn)持續(xù)上升。在有的城市,臭氧已經(jīng)悄悄取代PM2.5,成為大氣污染的首要污染物。例如,2015年大連市臭氧濃度均值達到161微克/立方米,市區(qū)出現(xiàn)37天臭氧超標,比2014年增加36天,臭氧成為了首要污染物;2016年6月-8月,京津冀地區(qū)的近半數(shù)污染日內(nèi),臭氧也代替PM2.5成為了空氣首要污染物。

“事實上,臭氧污染已成為困擾全國的環(huán)保新課題?!敝锌圃捍髿馕锢硌芯克芯繂T王躍思表示。從全國來看,北方臭氧污染一年有1個峰值,南方一年則有2個峰值,就連新疆、西藏等地區(qū)也面臨著臭氧污染問題。

臭氧通常存在于距離地面30公里左右的高層大氣中,能夠有效阻擋紫外線,保護人類健康。但在近地面,臭氧卻是一種危害人體健康的污染物。它是光化學煙霧的主要成分,汽車排放的氮氧化物和揮發(fā)性有機物(VOCs)在陽光輻射下就會生成臭氧,辦公室常見的激光打印機、復印機在工作時也會產(chǎn)生臭氧。

彭應(yīng)登表示,臭氧有3個特點:一是季節(jié)性,因為形成臭氧有兩個必要條件,氣溫高+光照好,所以臭氧濃度較高的往往是4-10月份;二是地域性,PM2.5是由北到南逐漸減少,京津冀最高,長三角次之,珠三角最低,而臭氧則正好相反,珠三角地區(qū)臭氧作為首要污染物的天數(shù)在全年占比高達63%左右;三是臭氧濃度的高值區(qū)域一般不在市中心,而是在郊區(qū),例如北京臭氧高值的地區(qū)經(jīng)常是昌平的南口、十三陵附近,臭氧濃度高值區(qū)域和高密度人群的暴露區(qū)域不重疊,這一點值得慶幸。

臭氧和PM2.5不一樣,它的半衰期只有3-4個小時,所以一天之中臭氧濃度較高的時段往往在12點-17點之間,它不會像PM2.5那樣一連好幾天都是重污染?!迸響?yīng)登說。

即便如此,當臭氧達到一定濃度時,也可以使人呼吸加速、胸悶,甚至引起脈搏加速、疲倦、頭痛。在這樣的環(huán)境中長期停留,還會發(fā)生肺氣腫,甚至死亡。此外,臭氧污染會導致植物葉片壞死、脫落,危害生態(tài)環(huán)境,造成農(nóng)作物減產(chǎn),還能造成材料褪色、照片褪光,輪胎老化等。

與PM2.5“看得見,摸得著”相比,臭氧更具迷惑性,它往往出現(xiàn)在風和日麗、天空晴朗的時候,人們置身于其中,卻意識不到污染嚴重,甚至還以為空氣非常好。因此,有人戲稱臭氧是“大氣污染界的良心”。

“與PM2.5是固態(tài)污染物不同,臭氧屬于氣態(tài)污染物,因此不能通過佩戴口罩過濾掉,目前在個人防護方面基本沒有對臭氧有效的防護措施?!迸響?yīng)登說。


人類排放是主因

據(jù)了解,近地面臭氧主要有兩個來源,一部分是來自高空臭氧層流入,以及土壤、閃電、生物排放等,統(tǒng)稱為“自然源”;另一部分則是“人為源”,包括燃煤、機動車尾氣、石油化工排放的氮氧化物、VOCs和一氧化碳,它們在紫外線的照射下就會生成臭氧,即“二次光化學反應(yīng)”。

“自然源占比不到20%,人類排放還是主因,特別是VOCs排放的增多,是造成臭氧污染增長的重要因素?!迸響?yīng)登說,“此外,PM2.5經(jīng)過治理減少后,能見度好了,從另一方面講也增加了臭氧形成的條件——光照?!?/span>

如何防治?彭應(yīng)登表示,主要還是治理VOCs產(chǎn)生量大的行業(yè),如汽車噴涂、汽修噴漆、家具噴漆、半導體加工、印刷、石油煉化等,包括加油站。目前北京加油站的油槍都安裝了油氣回收裝置,增加一個導管把揮發(fā)的油氣回收回去,就是為了減少VOCs的排放。

還有很大的一塊就是汽車尾氣,有數(shù)據(jù)顯示,汽油車排放的VOCs占北京市VOCs排放總量的30-40%,從這一點說,控制汽油車VOCs排放對臭氧污染防治非常重要。

相比PM2.5,臭氧污染的機理更加復雜。王躍思表示,臭氧的形成機理是非線性過程,治理臭氧需先治理前體物,即VOCs和氮氧化物,但只有按比例降低時才會有效減少臭氧濃度,如果單純降低一種,反而可能導致臭氧濃度增加,目前這個比例還不好拿捏。

不過,臭氧的成分要比PM2.5簡單一些。它的前體物就是氮氧化物、VOCs和一氧化碳,而PM2.5則更加復雜。

目前,已有城市開始對臭氧污染進行專項治理。2017年1月,南京市出臺了《關(guān)于有效緩解臭氧污染提升環(huán)境質(zhì)量的實施方案》,方案中確定了十項行動計劃,如對汽車噴涂、汽車修理、船舶航運和化工行業(yè)的整治等。今年1月10日,環(huán)保部在京召開2017年全國環(huán)境保護工作會議,環(huán)保部部長陳吉寧也表示,2017年要持續(xù)推進大氣污染治理,完善大氣環(huán)境管理制度,部署推進臭氧污染防治。