
应深入开展机理研究,,,,,既要从微观着手,,,,,研究每种排放VOC的光化学反应,,,,,探讨其生成或消耗臭氧的特性,,,,,也要重视宏观分析,,,,,观察综合效果,,,,,从而指导防治方向。。。。。。。。
建议进一步统筹城乡臭氧监测,,,,,准确掌握臭氧污染的分布情况,,,,,进而宏观分析其与其他环境空气污染指标的相关性,,,,,合理协同控制或单独控制。。。。。。。。
常规监测的6项环境空气质量指标中,,,,,PM2.5和臭氧是超标频率最高的首要污染物。。。。。。。。每年11月至次年4月,,,,,易多发PM2.5超标现象,,,,,臭氧超标则集中在每年6月~10月。。。。。。。。臭氧在高温季节大范围反复发生污染,,,,,究竟是以自然过程为主,,,,,还是人类活动导致的环境危害????????笔者认为,,,,,有必要对这一问题进行深入研究,,,,,这样既能揭示臭氧污染真相,,,,,也能指导各地制订防治策略,,,,,避免出现工作失误。。。。。。。。
臭氧污染的基本特征
自2014年全国范围内大规????????钩粞跫嗖庖岳矗,,,,各地获得了丰富的基础数据。。。。。。。。根据各方面的报道,,,,,这些城市表现出来的臭氧污染特征高度一致,,,,,臭氧浓度变化趋势基本吻合。。。。。。。。以长沙市为例,,,,,臭氧浓度的日变化规律为凌晨浓度较低,,,,,随着时间推移和辐射强度增加,,,,,臭氧浓度逐渐升高,,,,,最早在上午10点后即发生臭氧污染。。。。。。。。但一般是中午12∶30至17∶30时段的臭氧污染较重,,,,,夜间也有可能出现短时臭氧污染。。。。。。。。(夏季典型日的臭氧浓度变化曲线详见图一。。。。。。。。)
从季度性变化规律来看,,,,,夏秋季节的臭氧污染明显强于冬春季节。。。。。。。。2013年~2015年长沙市监测结果表明,,,,,臭氧污染的季节性变化规律非常稳定,,,,,只是每年臭氧污染绝对浓度值有波动。。。。。。。。特别是在污染物减排取得明显成效的情况下,,,,,臭氧污染反而更加严重。。。。。。。。(见图二)类似情况也发生在其他城市。。。。。。。。
总体来看,,,,,天气条件对臭氧污染的形成起重要的决定作用。。。。。。。。晴天,,,,,臭氧污染最重,,,,,多云天气次之,,,,,而阴雨天的臭氧污染最轻。。。。。。。。相对温度、风向和风速等气象因素也影响臭氧污染水平,,,,,相对湿度小、风速较小时易发生臭氧污染。。。。。。。。
在夏秋季节,,,,,臭氧污染是全国性范围的,,,,,而且光照条件越好的监测点位,,,,,臭氧污染越严重。。。。。。。。即使是在南岳背景站,,,,,也能观察到臭氧在午后明显升高的现象,,,,,其浓度的日变化趋势与城区基本相同。。。。。。。。
臭氧污染机理分析
臭氧污染的形成机理问题,,,,,目前存在较大争议。。。。。。。。
有的学者认为,,,,,挥发性有机物(VOCS)和氮氧化物(NOX)是生成臭氧的重要前体物,,,,,是VOCS和NOX污染诱发了臭氧污染。。。。。。。。
但也有研究表明,,,,,臭氧的化学反应活性强,,,,,一旦VOCS和NOX进入臭氧高浓度区,,,,,以反应消耗臭氧为主。。。。。。。。因此,,,,,在VOCS和NOX释放量大的区域,,,,,臭氧浓度反而低。。。。。。。。表现在区域规模上,,,,,城市的上下风向处的臭氧浓度较高,,,,,而城区上空的臭氧浓度是最低的。。。。。。。。
还有研究表明,,,,,植物排放的VOCs量远超过人类活动的排放量。。。。。。。。即使将人类活动排放的VOCs降至零,,,,,自然产生的VOCs仍可能使臭氧超标。。。。。。。。
意大利等国的研究则否认了VOCs等排放对臭氧污染的贡献。。。。。。。。在这些国家,,,,,VOCs和NOx的排放已降至最低水平,,,,,但在高温天气午后的臭氧污染依然非常严重。。。。。。。。国内的云南、贵州、青海等省份,,,,,尤其是大量的县级城镇,,,,,其VOCs和NOx排放水平很低,,,,,但表现出与沿海发达地区相同的臭氧污染规律,,,,,表明臭氧背景值污染不容忽视。。。。。。。。
笔者认为,,,,,VOCS种类繁多,,,,,有的有机物通过光化学反应生成臭氧,,,,,也有的有机物发生光化学反应需要消耗臭氧。。。。。。。。在光照、温度和湿度等条件都适宜的情况下,,,,,究竟是以生成臭氧为主,,,,,还是消耗臭氧的反应占优势,,,,,就要分析污染区域内环境空气中的臭氧浓度是上升还是下降了。。。。。。。。从长株潭城市群来看,,,,,三市品字接壤,,,,,市中心相距不过40公里。。。。。。。。统计分析表明,,,,,长沙市的臭氧污染相比其他两市是最轻的,,,,,而其VOCs的排放量和汽车保有量等无疑是最高的。。。。。。。。如果把某个城市或区域的上空看作是一个黑箱,,,,,里面发生了很多复杂的化学反应,,,,,微观过程纷繁多样,,,,,但最后的输出结果是臭氧浓度下降了。。。。。。。。那么,,,,,从宏观上分析,,,,,并不是VOCs等排放加重了臭氧污染,,,,,反倒是消耗臭氧而减轻了污染危害。。。。。。。。
一般认为,,,,,臭氧污染是光化学控制过程。。。。。。。。目前,,,,,对VOCs的监测不系统,,,,,但其种类和浓度存在较大的地区差别,,,,,对臭氧污染的影响方式是不一样的。。。。。。。。NOx的监测数据完整,,,,,但其日变化趋势与臭氧污染特征明显不同步。。。。。。。。NOx早晚两个高峰浓度出现时,,,,,并不对应于臭氧污染严重时段。。。。。。。。冬季NOx的浓度比夏季高得多,,,,,也未诱发严重的臭氧污染。。。。。。。。由此可见,,,,,在城市上空的大气黑箱中,,,,,反应生成臭氧并不是受NOx的浓度限制,,,,,而是缺少光化学条件。。。。。。。。
臭氧具有强氧化性而极不稳定,,,,,长距离传输的可能性不大,,,,,中途会因卷扫效应而消耗殆尽。。。。。。。。因此,,,,,VOCs和NOx排放引起的臭氧污染应是区域性质的。。。。。。。。因此,,,,,应深入开展机理研究,,,,,既要从微观着手,,,,,研究每种排放VOC的光化学反应,,,,,探讨其生成或消耗臭氧的特性,,,,,也要重视宏观分析,,,,,观察综合效果,,,,,从而指导防治方向。。。。。。。。
臭氧污染防治策略
笔者认为,,,,,有效防治臭氧污染,,,,,当务之急是通过监测等手段区分不同来源的贡献比例,,,,,分析可能采取的治理措施,,,,,才能获得最大改善效益。。。。。。。。
一般认为,,,,,臭氧污染是二次生成,,,,,尤其要与VOCs和NOx污染联合控制。。。。。。。。其中,,,,,VOCs单独也是要严控的,,,,,其本身往往毒性较大,,,,,直接危害人体健康,,,,,应采取措施降低排放量。。。。。。。。至于NOx污染,,,,,从南方地区的监测结果看,,,,,一般远低于控制标准。。。。。。。。臭氧污染是不能直接治理的,,,,,因为除复印等少数行业外,,,,,没有成规模的人为活动排放源。。。。。。。。目前对间接治理技术的认识,,,,,主要是减少VOCs和NOx的排放。。。。。。。。VOCs的底数并不清楚,,,,,无法评述其治理成效。。。。。。。。单从NOx控制看,,,,,其本身浓度并不高,,,,,从环境安全角度考虑,,,,,完全可不考虑治理措施,,,,,从理论计算,,,,,即使将NOx浓度全部降至背景水平,,,,,其生成减少的臭氧量对控制臭氧污染可能也是杯水车薪。。。。。。。。
臭氧污染具有明显的阶段性。。。。。。。。在一天的大部分时段,,,,,除VOCs情况不明外,,,,,NOx和臭氧的浓度都是安全的,,,,,不需要采取特别的治理措施。。。。。。。。臭氧污染一般集中在每天的12:30~17:30,,,,,而此时的NOx浓度已降至很低水平。。。。。。。。如果NOx是累积到每天的12:30~17:30才产生次生危害,,,,,那么NOx需要全天候控制。。。。。。。。但若NOx浓度在一天内处于自然波动状况,,,,,只是在午后被作为前驱物消耗掉,,,,,那么就没有办法在臭氧污染时段精准施策,,,,,单独控制NOx污染。。。。。。。。对VOCs的治理可能面临同样的难题。。。。。。。。从季节分布来看,,,,,至少在冬春季节,,,,,NOx和臭氧污染是不需要特别控制的。。。。。。。。就降低治理成本而言,,,,,控制VOCs和NOx污染应根据季节采取差别化的策略。。。。。。。。
国外已明确提出,,,,,进一步降低NOx浓度并不是出于健康影响考虑,,,,,而是防止其作为前驱物加重臭氧污染。。。。。。。。减排VOCs的健康和环境效益可能更复杂。。。。。。。。有鉴于此,,,,,这3项污染指标如何联防联控还要开展大量的基础研究,,,,,不是简单的臭氧污染倒逼VOCs和NOx减排问题。。。。。。。。实际上,,,,,很多地方根本就没有VOCs和NOx减排潜力,,,,,而臭氧污染依然严重,,,,,控制其环境危害的思路就有必要做适当调整。。。。。。。。
臭氧污染给旺财28官网系统带来的压力有目共睹,,,,,应考虑人为影响因素,,,,,但自然背景值的存在同样不容忽视。。。。。。。。其中尚未揭示的真相要加快探索进程,,,,,海量监测数据和大气环境化学的进展已能提供相关科技支撑。。。。。。。。建议进一步统筹城乡臭氧监测,,,,,准确掌握臭氧污染的分布情况,,,,,进而宏观分析其与其他环境空气污染指标的相关性,,,,,合理协同控制或单独控制。。。。。。。。对臭氧污染,,,,,在认识还不彻底、全面的情况下,,,,,既不要盲目轻敌,,,,,使敏感人群暴露于污染危害中,,,,,也不要夸大事实,,,,,人为制造紧张甚至麻烦,,,,,特别是防止过度治理,,,,,造成投资浪费。。。。。。。。国内有计划监测臭氧污染的时间并不长,,,,,其评价和治理等都允许有一个逐步深入的过程,,,,,要加强阶段性成果的回顾分析,,,,,持续修正努力方向,,,,,尽量少走弯路。。。。。。。。
其次,,,,,修订完善臭氧污染评价体系。。。。。。。。新的环境空气质量标准规定臭氧的二级日最大8小时平均浓度限值为160μg/m3,,,,,1小时平均浓度限值为200μg/m3,,,,,相对于1996年160μg/m3的1小时平均浓度限值,,,,,实际是有所放松的。。。。。。。。按AQI计算规则,,,,,臭氧1小时浓度值不用于计算每天的AQI指数,,,,,仅用来反映小时健康影响程度,,,,,提示直接接触臭氧污染的人群应采取防护措施,,,,,而日均AQI指数计算采用臭氧8小时滑动平均值。。。。。。。。
建立科学的臭氧污染评价体系是个复杂的问题。。。。。。。。如果取24小时平均值评价,,,,,有可能掩盖了污染事实;;;;;;;按1小时均值做超标评价,,,,,结果肯定过于严厉;;;;;;;目前采用8小时均值评价,,,,,基本集中在10:00~18:00时段,,,,,仍有评价结果偏严之嫌。。。。。。。。臭氧的健康危害是与人体的接触时间、剂量和摄入途径等密切相关的。。。。。。。。一般来讲,,,,,室内空气很少臭氧超标,,,,,即使是高温天气的午后,,,,,环境空气中的臭氧污染很重,,,,,飘进室内后也被还原消耗,,,,,不会导致室内的臭氧污染。。。。。。。。而在室外臭氧污染高峰时段,,,,,即高温天气的13:00~16:00左右,,,,,也正是人群活动较少时段,,,,,无意中避免了臭氧污染对人体造成的伤害。。。。。。。。
综上所述,,,,,分析臭氧的健康威胁必须综合考虑人体的耐受能力、市民室内室外活动规律和臭氧浓度在室内室外的差异性分布等因素。。。。。。。。人体暴露于臭氧危害的特点决定了确定臭氧污染评价标准的难度。。。。。。。。相关基础研究必须跟进,,,,,既不能因为有污染治理压力而降低评价标准,,,,,使市民健康失去保障,,,,,也不能在缺乏依据的条件下任意收严标准,,,,,人为制造污染假象,,,,,带来不良社会影响。。。。。。。。(据中国环境报)
作者单位:国家环境保唬;;;;;ぶ亟鹗粑廴炯嗖庵氐闶笛槭


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