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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(bào),京津冀及周邊地區(qū)前幾日因天氣因素遭遇了嚴(yán)重的臭氧污染。實(shí)際上,我國(guó)多個(gè)城市近年來(lái)都面臨著臭氧濃度上升的問(wèn)題。國(guó)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(kuò)散條件不利,光照加強(qiáng)、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(xué)煙霧的主要成分,汽車排放的氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)在陽(yáng)光輻射下就會(huì)生成臭氧。當(dāng)臭氧達(dá)到一定濃度時(shí),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(zhǎng)期停留,會(huì)發(fā)生肺氣腫,甚至死亡。

國(guó)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(shuō),臭氧的來(lái)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(dǎo)體加工、印刷、石油煉化等。


取代PM2.5成首要污染物


近年來(lái),中國(guó)多個(gè)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(dá)到161微克/立方米,市區(qū)出現(xiàn)37天臭氧超標(biāo),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(shí)上,臭氧污染已成為困擾全國(guó)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(guó)來(lái)看,北方臭氧污染一年有1個(gè)峰值,南方一年則有2個(gè)峰值,就連新疆、西藏等地區(qū)也面臨著臭氧污染問(wèn)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(hù)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(xué)煙霧的主要成分,汽車排放的氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)在陽(yáng)光輻射下就會(huì)生成臭氧,辦公室常見(jiàn)的激光打印機(jī)、復(fù)印機(jī)在工作時(shí)也會(huì)產(chǎn)生臭氧。

彭應(yīng)登表示,臭氧有3個(gè)特點(diǎn):一是季節(jié)性,因?yàn)樾纬沙粞跤袃蓚€(gè)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(zhǎng)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(dá)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(diǎn)值得慶幸。

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

即便如此,當(dāng)臭氧達(dá)到一定濃度時(shí),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(zhǎng)期停留,還會(huì)發(fā)生肺氣腫,甚至死亡。此外,臭氧污染會(huì)導(dǎo)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(jiàn),摸得著”相比,臭氧更具迷惑性,它往往出現(xiàn)在風(fēng)和日麗、天空晴朗的時(shí)候,人們置身于其中,卻意識(shí)不到污染嚴(yán)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(guò)佩戴口罩過(guò)濾掉,目前在個(gè)人防護(hù)方面基本沒(méi)有對(duì)臭氧有效的防護(hù)措施?!迸響?yīng)登說(shuō)。


人類排放是主因

據(jù)了解,近地面臭氧主要有兩個(gè)來(lái)源,一部分是來(lái)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(jī)動(dòng)車尾氣、石油化工排放的氮氧化物、VOCs和一氧化碳,它們?cè)谧贤饩€的照射下就會(huì)生成臭氧,即“二次光化學(xué)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(zhǎng)的重要因素?!迸響?yīng)登說(shuō),“此外,PM2.5經(jīng)過(guò)治理減少后,能見(jiàn)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(dǎo)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(gè)導(dǎo)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(diǎn)說(shuō),控制汽油車VOCs排放對(duì)臭氧污染防治非常重要。

相比PM2.5,臭氧污染的機(jī)理更加復(fù)雜。王躍思表示,臭氧的形成機(jī)理是非線性過(guò)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(shí)才會(huì)有效減少臭氧濃度,如果單純降低一種,反而可能導(dǎo)致臭氧濃度增加,目前這個(gè)比例還不好拿捏。

不過(guò),臭氧的成分要比PM2.5簡(jiǎn)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(fù)雜。

目前,已有城市開(kāi)始對(duì)臭氧污染進(jìn)行專項(xiàng)治理。2017年1月,南京市出臺(tái)了《關(guān)于有效緩解臭氧污染提升環(huán)境質(zhì)量的實(shí)施方案》,方案中確定了十項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃,如對(duì)汽車噴涂、汽車修理、船舶航運(yùn)和化工行業(yè)的整治等。今年1月10日,環(huán)保部在京召開(kāi)2017年全國(guó)環(huán)境保護(hù)工作會(huì)議,環(huán)保部部長(zhǎng)陳吉寧也表示,2017年要持續(xù)推進(jìn)大氣污染治理,完善大氣環(huán)境管理制度,部署推進(jìn)臭氧污染防治。