臭氧威胁又来了,并且一波比一波来得猛烈。
在刚刚过去的5月12日,中国大气环境专家齐聚一堂,召开了“区域大气臭氧污染防治:从理论到实践”学术研讨会。
PM2.5科学实验专家小组人员也有幸亲临现场,与各位环保人一道,感受这场大气环境治理领域的饕餮盛宴。
真气在此将这场知识盛宴与各位小伙伴们生活联系较为紧密的部分分享出来,希望能够让我们每一位环保践行者在践行环保的路上与科学越来越近!
问题
01
高低空臭氧孰是孰非?
有人说,臭氧是地球的保护伞,我们应该保护臭氧,而不是治理臭氧。
还有人说,臭氧没有那么严重的危害,臭氧可以用于食物、饮用水等的净化、消毒灭菌,还可以用臭氧发生器为新车去除甲醛和苯等。
没错,我们不能否认高空臭氧为我们阻碍紫外线的事实,我们也不能否认臭氧在生活中的应用,但我们同样不能否认的,还有臭氧的污染物属性,如果臭氧浓度较高,对人体的眼睛、皮肤、呼吸系统都会有一定的刺激,导致头痛、呼吸障碍等。
20世纪40年代,世界著名的大公害事件之一洛杉矶光化学烟雾事件,大量聚集的汽车尾气中的碳氢化合物在阳光作用下,与空气中其他成份发生化学作用而产生的有毒气体,包括臭氧、氮氧化物、醛、酮、过氧化物等。使得短期内老年人死亡率大幅度上升,全民红眼病患病率上升,植物枯死等。而直至现如今,洛杉矶的臭氧浓度依然没有达标。
因此,从臭氧的性质来看,它既可助人又会害人,它既是上天赐与人类的一把保护伞,有时又像是一剂猛烈的毒药。“在天是佛,在地是魔”实不为过。
问题
02
臭氧如何在大气污染中发挥作用?
NO2 + h? (光) → NO + O (k1)
O + O2 (+ M) → O3 (+ M) (M: 第三体)
O3 + NO → NO2 + O2 (k2)
我们可以发现,VOCs和NO2是臭氧生成的重要前体物,与此同时,OH自由基能同大气中的多数微量物种反应,是决定这些物种在对流层大气中停留时间的关键。
而大部分的PM2.5也是因为光化学反应生成了二次污染物。
问题
03
为何如此重视臭氧污染问题?
由环保部发布的2016年全国空气质量状况可知,2016年,全国整体PM2.5浓度及PM10浓度均呈下降趋势。
但是,与此同时,臭氧污染问题日益显现。全国338城市,74城市,京津冀地区,珠三角地区的2016年O3浓度均呈同比上升趋势;并且,74城市、京津冀地区,长三角地区的O3浓度较2013年有所增加。
自2014年起,以O3为首要污染物的超标天数比例超过PM10,O3成为继PM2.5后的另一重要二次污染物。
2016年全国地级及以上338城市PM2.5,PM10及O3的逐月超标率如下图所示,我们可以很直观的看出O3的季节分布特点,即主要分布在5-9月份。
按省份分布来看,京津冀及周边、长三角区域O3污染较为严重。
因此,臭氧治理刻不容缓。
问题
04
当前臭氧问题如何控制?
臭氧治理问题是世界难题,当前还没有真正切实可行的方法加以解决。
虽然如此,我们依然可以从臭氧的前体物角度,从PM2.5与光化学反应的关系角度来加以控制。
首先,要加强NOx和VOCs的协同控制。在这个过程中,比例问题是关键。各地由于产业结构、气象条件、地形因素的不同,NOx和VOCs协同控制的比例也不尽相同,因此,各地区要逐步完善VOCs减排标准,逐步靠近合适的控制比例。
其次,要加强细颗粒物与二次污染物的共同控制。因为单纯削减细颗粒物,会存在增大O3浓度的风险。据观测和模拟证实:气溶胶改变紫外辐射,可造成近地面臭氧消减15ppbv以上。
问题
05
看珠三角地区怎么做?
珠三角地区作为我国经济发展的先锋地区,率先遇到了空气污染问题,也率先开展了臭氧污染控制工作。
2015-2016年,珠三角空气质量连续两年整体达标,PM2.5年均浓度降至32微克/立方米,空气质量达标率达到89.5%;臭氧污染峰值虽有所削减但仍在高位运行。
张远航院士领衔的科研团队为珠三角地区设计了秋季臭氧污染削峰专项行动科学方案。
方案提出2017年秋,珠三角地区将对包括区域臭氧超标站点比例,臭氧污染过程的主要天气类型,各城市各个行业VOCs的贡献率等问题进行系统的研究,并相应地模拟出19种人为源NOx和VOCs的控制情景方案,以期得出珠三角地区O3-NOx-VOCs的非线性响应关系。从而为下一步治理提供可靠地、实用地技术支撑。
编者按
今天真气在这里将与我们公众密切相关的问题整理出来,是希望各位小伙伴们对臭氧多一些了解,能够更加正确的认识臭氧污染问题。
当然,如果您对以上内容有任何异议都欢迎讨论,真气相信“理越辩越明”。
此外,如何控制,解决案例都是真气希望带给广大环保人的一点点干货。
总之,臭氧污染问题愈发严峻,我们面临的挑战就愈大,我们就愈要共同交流,加强区域合作,为2017各项大气污染防控目标的完成不断努力!
真气 未来7日PM2.5形势图
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