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【众瑞小课堂】臭氧二三事

时间:2020-06-15 点击次数:646

 

臭氧(O₃)又称为超氧,是氧气(O₂)的同素异形体,在常温下,它是一种有特殊臭味的淡蓝色气体。不可燃,纯净物,氧气通过电击可变为臭氧。主要分布在10~50km高度的平流层大气中,极大值在20~30km高度之间。

臭氧分“好的臭氧”和“坏的臭氧近地面环境空气中的臭氧对人体健康和生态环境有害,是“坏的臭氧”;高空平流层中的臭氧保护地表生物不受强紫外线辐射伤害,是“好的臭氧”,此外人们利用臭氧具有较强强氧化性的特点,将其用于食品和饮用水消毒、净化室内空气、洗浴保健等,也是“好的臭氧”。其次,“坏的臭氧”能“坏”到什么程度,取决于三方面因素的共同作用:臭氧的化学性质、环境空气中的臭氧浓度、人体或生物在一定浓度臭氧中的暴露时间。WHO现行《空气质量准则(2005年更新版)》提出,有研究表明臭氧日大8小时平均浓度超过160微克/立方米,便可对在其中进行运动人构成危害

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臭氧污染源

臭氧污染不是污染源直接排放产生的,而是排放到空气中的氮氧化物挥发性有机物(VOCs),在空气中进行复杂的光化学反应产生的。

一般认为,石化工业、加油站、汽车尾气等排放的挥发性有机污染物(VOCs)和氮氧化物(NOx),在阳光照射的条件下,发生一系列光化学反应,生成以臭氧为主的光化学烟雾。与此同时,臭氧的生成增加大气氧化性,也会加速二次颗粒物的生成。尤其在6—9月阳光强烈的夏秋午后,一般是下午1点至4点,温度较高、相对湿度较低时,比较容易发生臭氧超标。

 

此外,雷电等自然现象也会产生臭氧,还有少部分臭氧来自于平流层输入。根据发达国家的历史经验,臭氧浓度容易随挥发性有机污染物(VOCs)和氮氧化物(NOx)排放比例变化、气象条件等因素出现波动,波动周期可长达数年。

VOCs和臭氧

VOCs多重环境效应(左)及近地面臭氧生成机制(右)(来源:US EPA)

当前,我国大气污染问题复杂,呈现高污染负荷、多污染物叠加等特征,已从传统的煤烟型污染逐渐过渡为以PM2.5和O3为特征的复合污染。“大气十条”要求控制臭氧生成的前体物(也是PM2.5的共同关键前体物),就是VOCs和氮氧化物的排放。对臭氧污染问题,我国已经采取了三方面行动:部署PM2.5和臭氧的协同控制;出台VOCs的治理政策标准;大幅度削减氮氧化物排放。但我国近几年臭氧污染显现,说明当前氮氧化物和VOCs控制力度不匹配,氮氧化物减排虽然取得了积极进展,但VOCs目前还没有得到有效控制,仍亟待加强。

 

>>>>臭氧来了,我们该怎么办

 

臭氧的高值出现在夏季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。另外有研究发现,室外臭氧浓度高达400微克/立方米的时候,关闭门窗室内臭氧浓度可迅速降到60微克/立方米以下,有的室内家具、物品较多,臭氧浓度甚至能降到个位数。

 

对于臭氧污染,我们每个人不仅可以被动应对、进行健康防护,而且可以积极主动地参加到防治工作中来。当前,我国大气中的氮氧化物(NOx)浓度呈下降趋势,但挥发性有机污染物(VOCs)排放量仍然在不断增加,主要原因是挥发性有机污染物(VOCs)来源广泛、分散,控制难度大。日常生活中的装饰、粉刷、出行等活动都可能排放挥发性有机污染物(VOCs),如果我们每人都优先选择降低挥发性有机污染物(VOCs)排放的产品或服务,例如家用油漆选购水性漆,给家用车加油时选择油气回收设施正常、没有汽油味道的加油站等等,每个人都为挥发性有机污染物(VOCs)减排做出贡献,那么挥发性有机污染物(VOCs)上升的势头就有望得到扭转,为臭氧污染防治提供有力支持。

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