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蓝天白云下的"隐形杀手"不可小觑 臭氧成为首要空气污染物

北极星大气网  来源:长沙晚报  作者:彭玮蔚  2020/5/27 13:56:57  我要投稿  

北极星大气网讯:近年来,广大市民对于空气污染的注意力大多集中于细颗粒物(PM2.5),但有一种污染物正在悄然作祟,这就是被称为“隐形杀手”的臭氧污染。特别是近段时间,臭氧已经取代PM2.5,成为制约长沙空气质量改善的最大障碍。

什么是臭氧?它会带来哪些危害?如何进行有效控制……25日,本报记者就此采访了长沙市生态环境局聘请的大气污染防治专家尤翔宇高级工程师。

A近地面臭氧是空气污染物

记者(以下简称“记”):什么是臭氧?臭氧有什么危害?

尤翔宇(以下简称“尤”):臭氧是一种在环境大气中天然存在、能强烈吸收紫外辐射、具有较强氧化性、有特殊臭味的淡蓝色痕量气体。

自然界的臭氧,大多分布在距地面20至50公里的平流层,被称为“臭氧层”。平流层臭氧的存在对于地球的生命物质至关重要,它阻止了高能量的紫外辐射到达地面,从而起到保护人类与环境的重要作用,是“地球保护伞”。

臭氧“在天是佛,在地成魔”。近地面臭氧是空气污染物,对流层臭氧,特别是近地面高浓度的臭氧,会刺激和损害眼睛、呼吸系统等黏膜组织,对人体健康产生负面作用。另一方面臭氧还会对植物的光合作用及呼吸作用、叶片膜保护系统、气孔反应和新陈代谢等产生影响,抑制植物的生长,造成农作物减产。

因此,在采取措施保护平流层内的臭氧层的同时,还需防治近地面的臭氧污染,提高公众对臭氧的健康防护意识。

B绝大部分是人为排放污染物生成

记:近地面臭氧是如何产生的?

尤:近地面臭氧不是污染源直接排放产生的,除了少量由高空臭氧层输入外,绝大部分是人为排放的一次污染物在太阳光照下,发生一系列光化学反应生成的。

大气本质上是具有氧化性的,如果没有大气氧化性,地球表面就会一直排放一氧化碳,转化不了二氧化碳,人类就无法生存,而引起氧化性的物质也就是大气里的自由基也是一直存在的。在太阳辐射下,挥发性有机物、一氧化碳等都会产生一些自由基,增强大气的氧化性,使得大气中的二氧化氮不断发生光解,产生一氧化氮和一个原子氧,不稳定的原子氧和空气中的氧气快速反应生成臭氧,在没有挥发性有机物的情况下,臭氧会与一氧化氮作用,重新再生成二氧化氮,在大气中达到一种平衡状态。

但因为有挥发性有机物的存在,起到催化剂的作用。在太阳紫外射线的作用下,挥发性有机物对大气中的自由基起增殖作用,造成污染地区自由基的增殖反应速度比干净地区快几十到上百倍,使得大气的氧化性显著增强,而臭氧的形成速率和大气氧化性是成正比的,这也就使得臭氧不断累积,出现臭氧浓度一直上升的情况。

C气象因素起到一个非常大的作用

记:气象因素对臭氧浓度升高的影响有多大?

尤:臭氧浓度升高的主要有两个方面原因:一方面是人为活动排放的氮氧化物和挥发性有机物等臭氧前体物总量大;另一方面就是天气本身,在污染物排放不变的情况下,太阳光线越强,产生的臭氧就会越多。从这个角度来讲,气象因素在其中起到了一个非常大的作用。近年来,太阳辐射强度一直在增高。一方面,这与全球大气候本身的波动有关;另一方面,与近几年我们对PM2.5的有效防控有关,大气更清洁、颗粒物更少,增加了太阳辐射的强度,造成了臭氧量的增加。还有一个气象因素就是湿度,它也是影响臭氧的一个关键因素,它和太阳辐射呈反向关系,大气中湿度越高,臭氧就越低。

实际上,由于人为活动导致的污染物排放量是一直在变化的。一个区域里臭氧污染的加重,我们现在还是很难区分出来到底是气象的原因,还是污染排放量的变化占主导地位。一般来说,气象条件变化可以解释一部分臭氧升高的原因,但氮氧化物和挥发性有机物排放的比值变化,以及排放绝对量的增加也是臭氧增加的原因之一。因此,由于区域和季节的不同,气象因素和人为活动因素对臭氧增加的相对作用会有所不同,在气象因素难以控制的情况下我们只能采取更有效的污染物减排措施来降低臭氧污染。

D抓好氮氧化物、挥发性有机物减排

记:如何有效控制臭氧污染?

尤:目前长沙已经编制完成了大气污染源排放清单,基本掌握了区域氮氧化物和挥发性有机物的排放构成,开展了挥发性有机物的组分观测和臭氧来源解析研究。通过空气质量模型模拟,定期给出不同区域氮氧化物和挥发性有机物的协同减排比例,这一系列工作为长沙开展臭氧管控提供了技术支撑。防治臭氧的有效手段就是要抓好氮氧化物、挥发性有机物等臭氧生成的前体物的减排。相关研究和实践表明:控制臭氧污染,需要按照一定比例协同削减氮氧化物和挥发性有机物排放,结合各地污染状况、产业特征、经济社会发展水平采取差异化控制策略。氮氧化物和挥发性有机物排放的比值是由当地的天气和污染物排放结构造成的。在特定区域和大气环境下,氮氧化物和挥发性有机物存在一个最佳的协同减排比例。如果一个区域的臭氧量是由挥发性有机物控制的,必须大力减排挥发性有机物才能降低臭氧的浓度,但如果只是单纯减排氮氧化物,臭氧量反而还会上升。因此,对一个区域的臭氧进行有效的控制,一定要弄清楚这个地方臭氧的污染特征,包括氮氧化物和挥发性有机物的比例以及这些污染物的排放强度。

E尽量待在室内,戴口罩用处不大

记:面对臭氧污染,我们该如何防护?

尤:个人防护方面首先是尽量待在室内。由于臭氧是气体,所以戴口罩用处不大。臭氧的高值出现在夏秋晴朗高温天气下的室外光照环境,只要这个时候不在室外长时间剧烈运动,就可以大幅降低臭氧危害。在室内,由于缺少了生产臭氧所需的太阳光,臭氧无法持续生成且室内的臭氧浓度一般都比室外低50%(注:机电房、静电复印机房、计算机机房等是臭氧高发地,反而要注意通风)。其次,如果确需外出需要做好一定的防护措施,特别是老人和儿童对臭氧污染更敏感,他们本身免疫力较弱,臭氧污染所带来的损害也更大。同时,大家平时应加强体育锻炼,提高身体素质,增强免疫力。

蓝天保卫战是一场持续的攻坚战,防控臭氧污染需要全民参与、全社会共同发力,同时也关系到每个市民的身体健康和切身利益。市蓝天办和市生态环境局要求,全市各级各部门要进一步落实责任、强力减排、精准防控;企业要充分落实生态环境保护主体责任,做到达标排放;也倡议市民绿色出行尽可能乘坐公共交通工具,少开车多步行,不焚烧垃圾秸秆、不燃放烟花爆竹,从个人做起,做蓝天保卫战的践行者和监督员。

原标题:蓝天白云下的"隐形杀手"不可小觑 臭氧成为首要空气污染物

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