一起認(rèn)識(shí)臭氧污染的前世今生

高空臭氧能阻擋紫外線、保護(hù)地球生物，而近地面臭氧則對(duì)生態(tài)環(huán)境構(gòu)成污染。近年來，隨著空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的修訂，臭氧污染逐漸為人關(guān)注。生態(tài)環(huán)境部相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，我國(guó)臭氧污染超標(biāo)程度相對(duì)較輕、總體可控。

臭氧污染從何而來，又該如何防治呢？

據(jù)生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)，8月27日，華北中南部局地可能出現(xiàn)中度污染，首要污染物主要為臭氧和細(xì)顆粒物。27日—28日，長(zhǎng)三角內(nèi)陸地區(qū)空氣質(zhì)量以良為主，局部地區(qū)輕度污染，首要污染物為臭氧。中央氣象臺(tái)26日環(huán)境氣象公報(bào)顯示：未來一周，華北中南部、江淮中東部、黃淮中西部等地的部分地區(qū)白天太陽(yáng)輻射較強(qiáng)、氣溫較高，較有利于臭氧生成。

今年上半年，全國(guó)338個(gè)地級(jí)及以上城市平均優(yōu)良天數(shù)比例為77.2%，同比上升1.2個(gè)百分點(diǎn)，PM2.5、PM10、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳濃度均同比下降。但是，有項(xiàng)看不見的污染物卻在悄然增加，那就是臭氧——今年上半年，臭氧濃度同比上升2.6%，成為多地夏季大氣的首要污染物。

臭氧具有明顯季節(jié)性，對(duì)人體健康、生態(tài)環(huán)境有一定危害

明明陽(yáng)光很好，天也很藍(lán)，為何有時(shí)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)卻不太好？這往往是因?yàn)槌粞踉?/span>“搗亂”。“陽(yáng)光是臭氧發(fā)生的催化劑，陽(yáng)光好的時(shí)候更有利于臭氧生成，影響空氣質(zhì)量。”寧夏銀川市環(huán)保局大氣環(huán)境管理處負(fù)責(zé)人解釋。

據(jù)了解，近地面臭氧污染主要由氮氧化物與揮發(fā)性有機(jī)物等污染物在光照條件下通過光化學(xué)反應(yīng)生成，形成機(jī)理非常復(fù)雜。臭氧污染程度與氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物等前體物濃度，以及光照、溫度等氣象要素密切相關(guān)。

因此，臭氧具有明顯的季節(jié)性，一般夏季濃度較高，其余季節(jié)濃度較低。在夏季，一天中隨著氣溫升高、紫外線增強(qiáng)，臭氧濃度也會(huì)增加，在午后出現(xiàn)峰值。臭氧超標(biāo)往往發(fā)生在溫度高、光照強(qiáng)的夏季午后，傍晚后，濃度一般會(huì)回落。

臭氧分“好”與“壞”

所謂“好”的臭氧，是指大氣圈平流層中的臭氧，距離地面12—35千米，像一把保護(hù)傘，阻擋紫外線射向地球，對(duì)地球生物起到很好的保護(hù)作用。

“壞”的臭氧則是低空臭氧，大致出現(xiàn)在盛夏距地表約2.5千米的大氣層中，主要由碳?xì)浠衔铩⒌趸衔锏任廴疚锝?jīng)過一系列光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生。

近地面高濃度的臭氧會(huì)刺激和損害眼睛、呼吸系統(tǒng)等黏膜組織，對(duì)人體健康產(chǎn)生負(fù)面影響，對(duì)生態(tài)環(huán)境也會(huì)有一定危害，包括損傷植物葉面、降低農(nóng)作物產(chǎn)量、加速建筑材料老化等。

考慮到臭氧對(duì)人體健康的危害，2012年，原環(huán)保部在對(duì)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂時(shí)，對(duì)臭氧標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了調(diào)整，使其成為空氣質(zhì)量評(píng)估的重要組成部分。也正是因?yàn)楸O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化，促使臭氧問題進(jìn)入公眾視線。

臭氧成為夏季多地大氣的首要污染物，但總體可控

近年來，臭氧污染逐漸受到關(guān)注。

據(jù)了解，在北京，臭氧是夏季大氣首要污染物，2017年5月—9月的空氣質(zhì)量超標(biāo)日中，臭氧為首要污染物的天數(shù)約占3/4，但從全年看，PM2.5依然是北京的首要污染物。2013年—2017年，北京臭氧超標(biāo)水平在14%—27%之間，每年會(huì)有個(gè)別天臭氧達(dá)到五級(jí)重度污染水平，這與溫度、光照等天氣條件有關(guān)。

在寧夏銀川市，近年來，臭氧也成了夏季大氣首要污染物。銀川市環(huán)保部門提供的數(shù)據(jù)顯示：2016年，該市臭氧超標(biāo)天數(shù)為23天；2017年，臭氧超標(biāo)天數(shù)達(dá)到47天，臭氧年平均濃度同比上升15%；2018年以來臭氧平均濃度持續(xù)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。

“一季度6項(xiàng)大氣污染物指標(biāo)中5項(xiàng)均實(shí)現(xiàn)大幅下降，但臭氧平均濃度上升了15.2%。”銀川市環(huán)保局大氣環(huán)境管理處負(fù)責(zé)人介紹說。

在廣東，臭氧也是首要污染物。根據(jù)廣東省環(huán)保廳公布的數(shù)據(jù)，今年1月—5月，該省各城市臭氧平均濃度為149微克/立方米，同比上升了0.7%。

廣東省環(huán)境保護(hù)廳環(huán)境監(jiān)測(cè)與科技標(biāo)準(zhǔn)處處長(zhǎng)林文說，2015年—2017年，廣東全省及珠三角空氣質(zhì)量連續(xù)三年達(dá)標(biāo)，完成國(guó)家大氣考核目標(biāo)，但與此同時(shí)，臭氧濃度雖然達(dá)標(biāo)，升高趨勢(shì)卻明顯。林文說，這主要有幾方面原因：

一是氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物排放量大，造成臭氧的生成潛勢(shì)大。

比如，城市的機(jī)動(dòng)車保有量持續(xù)上漲，導(dǎo)致氮氧化物排放量的增加；家具、涂料等行業(yè)企業(yè)眾多，揮發(fā)性有機(jī)物排放量大。

二是高溫強(qiáng)光照射。

三是全球和區(qū)域臭氧濃度背景值持續(xù)上升，進(jìn)一步抬高了臭氧濃度。

生態(tài)環(huán)境部相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，我國(guó)臭氧污染超標(biāo)程度相對(duì)較輕、總體可控，生態(tài)環(huán)境部將不斷加強(qiáng)治理和管控，扎實(shí)推進(jìn)臭氧污染和PM2.5污染的協(xié)同治理。

控制臭氧污染，需減少氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物排放

控制臭氧污染，除了改善整體生態(tài)環(huán)境外，重點(diǎn)是減少前體物氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物的排放。

臭氧污染的防治是世界性難題，歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家至今也未實(shí)現(xiàn)臭氧污染的根治，我國(guó)大氣污染源類種類繁多，臭氧污染成因更加復(fù)雜，防治難度更大，必須依靠科學(xué)技術(shù)的支撐，科學(xué)施策，才能實(shí)現(xiàn)臭氧污染的有效控制。那么，研究臭氧污染來源與成因的主要科學(xué)方法有哪些呢？當(dāng)前，針對(duì)臭氧污染成因的主要方法是基于觀測(cè)的成因分析，同時(shí)輔以空氣質(zhì)量模式的數(shù)值模擬，而這種模擬需基于高分辨率的污染源清單、氣象場(chǎng)資料和本地化的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制。所以，臭氧污染的來源與成因研究是一項(xiàng)復(fù)雜而系統(tǒng)的工作，需要較長(zhǎng)的時(shí)間和較大的投入，不可一蹴而就。

根據(jù)我國(guó)目前有限的臭氧污染成因定性分析結(jié)果，部分城市屬于VOCs控制型，即要實(shí)現(xiàn)臭氧的有效控制，就要優(yōu)先控制VOCs污染；部分城市屬于NOx控制型，這些城市則需要加大NOx控制力度。京津冀及周邊各省市近期先后公布的藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年作戰(zhàn)計(jì)劃中針對(duì)VOCs和NOx污染均制定了詳細(xì)的防治對(duì)策，這些措施勢(shì)必對(duì)當(dāng)?shù)爻粞跷廴痉乐萎a(chǎn)生積極作用，而要實(shí)現(xiàn)臭氧污染的長(zhǎng)期改善向好，仍需開展深入系統(tǒng)的科學(xué)研究予以支撐。