羅雄標
(梅州市環(huán)境監(jiān)測中心站 廣東梅州 514070)
臭氧污染物是指在近地面大氣層中超過一定含量,并對環(huán)境產(chǎn)生影響、對人體產(chǎn)生危害的一種環(huán)境污染物,平流層中的臭氧不屬于該范疇。新的環(huán)境空氣質(zhì)量標準要求將臭氧納入常規(guī)監(jiān)測項目,臭氧已成為我國大部分地區(qū)夏秋季節(jié)的主要污染物,臭氧污染及其來源與控制措施逐漸引起公眾的關(guān)注[1]。
臭氧污染是大氣污染物NOx、揮發(fā)性有機物 (VOCs)、CO、CH4等物質(zhì)經(jīng)光化學反應(yīng)生成的二次污染物,是光化學煙霧的主要成分。
首先,NO2具有光解特征,在波長小于420nm的光輻射下,
同時O3是一種強氧化劑,主要的去除在于,
以上3個反應(yīng)處于動態(tài)平衡中,不會造成的O3的累積。但存在HO、RO2等活性自由基,發(fā)生如下反應(yīng),
與式3形成競爭反應(yīng),不斷取代消耗式1光解產(chǎn)生的NO,過氧自由基 HO2、RO2、H、OH 引起了 NO向 NO2轉(zhuǎn)化,使式 1、式 2 和式3動態(tài)平衡遭到破壞,導(dǎo)致O3逐漸累積,達到污染難度級別。
人類活動是臭氧污染的重要來源,交通工具廢氣排放首當其沖,汽車尾氣中含有NO和VOCs等大量臭氧前驅(qū)體。其次是石油化工產(chǎn)業(yè),石油冶煉、材料合成等石油化工行業(yè),以及油氣使用和加油站揮發(fā)泄露、油氣燃料動力的火力發(fā)電等相關(guān)行業(yè),均貢獻了巨量的NOx和VOCs。再有是燃煤廢氣,目前燃煤廢氣處理配備除氮脫硝設(shè)備較少,燃煤廢氣煙羽中含有大量的NOx、CO。此外,環(huán)境空氣質(zhì)量整體變差,在PM2.5等大氣污染物協(xié)同作用下,加快引發(fā)光化學鏈式反應(yīng),加重臭氧污染。
生物源揮發(fā)性有機物(BVOCs)和NOx經(jīng)光化學反應(yīng)過程生成的臭氧,是天然O3的重要來源,研究表明,夏季東南亞地區(qū)、北美鄉(xiāng)村地區(qū)出現(xiàn)高濃度臭氧污染物,其原因之一是森林BVOCs升高所致。另外,在一定大氣條件或特殊地形地勢下,平流層和對流層溫度梯度遭到破壞,出現(xiàn)所謂的“對流層頂折疊”現(xiàn)象[3],平流層的O3輸送到對流層,導(dǎo)致局部地區(qū)臭氧濃度升高。
減少和控制機動車尾氣危害是避免光化學煙霧、保證空氣質(zhì)量的最直接措施。(1)改進尾氣凈化裝置,通過技術(shù)革新改變汽油成分和使用替代燃料。(2)嚴格汽車尾氣排放標準,改善車用油品質(zhì)量,逐步減少污染物排放。(3)落實機動車檢查維護制度,加快淘汰落后報廢車輛。(4)改善交通運行狀況,提高車輛運行速度。(5)提倡綠色環(huán)保出行,廣泛推廣清潔節(jié)能車輛,大力發(fā)展城市公交系統(tǒng)。
固定污染源廢氣排放是臭氧前驅(qū)體的重要來源。(1)防控NOx排放,推廣排氣筒煙氣脫銷技術(shù),加大燃料脫氮研究投入。(2)加油站油氣回收管制,強制安裝油氣回收設(shè)施,減少油氣揮發(fā)。(3)提高環(huán)保準入門檻,有效落實高污染企業(yè)退出機制。(4)加強廢氣排放的控制,推廣低揮發(fā)性有機物涂料。
臭氧屬于二次污染物,相比于顆粒物、SO2、NOx等大氣污染物,控制O3更加困難。(1)高臭氧濃度增強大氣氧化性,使SO2、NOx、有機物等迅速轉(zhuǎn)化為顆粒物,大氣漂浮物又是光化學反應(yīng)的重要介質(zhì),能大大增強光化學反應(yīng)活性,只有總體上減少大氣污染,才能有效降低臭氧污染。(2)臭氧區(qū)域污染特征明顯,只有通過區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控措施,嚴抓共管,共同削減各類廢氣污染物,才能避免污染物遷移、疊加而導(dǎo)致嚴重區(qū)域性污染。
臭氧污染形成過程復(fù)雜,給環(huán)境和人體健康帶來的危害不容忽視,國家、各級地方政府與環(huán)保職能部門應(yīng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào),共同發(fā)揮監(jiān)督職責,嚴格執(zhí)行新環(huán)保法和新環(huán)境空氣質(zhì)量標準。同時,科研部門應(yīng)加緊開展O3來源解析研究,真正從政策和技術(shù)上提出解決臭氧污染的途徑,逐步降低臭氧污染帶來的不良影響。
[1]黃亮.我國臭氧污染特征及現(xiàn)狀分析[J].環(huán)境保護與循環(huán)經(jīng)濟,2014,34(5):64-66.DOI:10.3969/j.issn.1674-1021.2014.05.021.
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[3]梁俊平.等熵坐標下穿越對流層頂質(zhì)量和臭氧通量的比較分析研究[D].云南大學,2009.