简析夏季臭氧污染的原因及其防控策略

简析夏季臭氧污染的原因及其防控策略

发表时间：2018-03-20T17:10:15.557Z 来源：《基层建设》2017年第34期作者：崔静

[导读] 摘要：进入夏季以来，随着气温不断攀升、日照辐射增强，光化学反应较为强烈，在我国多个城市，臭氧代替PM2.5成为首要大气污染物。

天津市滨海新区环境保护监测站

摘要：进入夏季以来，随着气温不断攀升、日照辐射增强，光化学反应较为强烈，在我国多个城市，臭氧代替PM2.5成为首要大气污染物。臭氧污染具有很强的隐蔽性，污染特征表现为夏秋季节污染严重而冬季减轻。能否对臭氧污染实施有效治理已成为影响夏季环境空气质量改善的重中之重。为了加强对臭氧污染的针对性防控，本文简述了臭氧污染的危害性，对夏季容易出现臭氧污染的原因及其防控策略进行了简要分析。

关键词：臭氧污染；危害性；夏季；原因；防控策略

近年来，臭氧已成为夏季环境空气首要污染物。以京津冀地区为例，自每年5月开始即进入臭氧年度高峰期，延续至9月份结束，首要污染物为臭氧天数占比超过65%以上，呈现出时段提前、浓度加重、范围扩大的特点。臭氧与氧气是同素异形体，具有强烈的氧化作用，能够对城镇居民生产、生活带来较大不利影响。实施有效的臭氧污染防治策略，已经成为改善区域夏季环境空气质量的关键。 1臭氧污染的危害性分析

臭氧是大气中天然存在的一种氧化性痕量气体。臭氧浓度从地球近地面大气到平流层存在明显的垂直分布，不同高度的臭氧对地球生态系统的作用也各不相同。在距地面10-35千米处存在高浓度的臭氧层，其臭氧含量占地球大气臭氧总量的90%以上，臭氧层阻止了太阳短波紫外辐射进入近地面大气，保护了人类和地球生态系统。其余10%左右的臭氧分布在近地面的对流层。在对流层中，天然臭氧浓度一般较低，通常在100毫克/立方米以下。近年来，人类社会排放的各种污染物导致近地面大气臭氧浓度不断升高，特别是随着城市化和工业化的发展，光化学反应不断加剧，导致近地面臭氧层浓度不断升高，对人体健康和生态系统危害极大。臭氧具有强氧化性，可使织物、纸张等发脆，使橡胶老化而降低强度。臭氧能与生物体系中的不饱和脂肪酸、酶中的巯基、氨基及其他重要的蛋白质发生反应。短暂暴露在高浓度臭氧中，会引起咳嗽、喉部干燥、胸痛、粘膜分泌增加、疲乏、恶心等症状；严重暴露会明显损伤肺功能，影响呼吸道结构，引起炎症，改变透气率，甚至导致死亡。研究表明，臭氧层的臭氧减少1%，全球因白内障而造成的失明将增加10000～15000人。 2夏季容易出现臭氧污染的原因分析

夏季容易出现臭氧污染的原因主要表现为：

2.1自然来源。由于臭氧的生成是光化学反应的过程，需要强烈的光照，因此，臭氧污染多发生在天气晴朗、日照充足、气温高而干燥的夏秋季节。生物源性的挥发性有机物（BVOCx）和NOx通过光化学反应过程也可以生成臭氧，是天然臭氧的重要来源。在一定大气条件或特殊地形地势下，平流层的臭氧也可以输送到对流层，导致局部地区臭氧浓度升高。臭氧浓度在晴天最大，多云天次之，阴雨天最小。一般在受高压系统影响的天气时易发生臭氧污染，因为此时天气晴朗少云，紫外辐射较强，空气相对湿度较低，气温较高，易于生成臭氧；同时，在高压控制的天气下，风速较小，不利于臭氧的扩散稀释。

2.2人类活动。夏季持续高温和强日照天气加剧大气光化学反应，近地面氮氧化物和挥发性有机物在高温、强日照条件下发生光化学反应极易生产臭氧。工业企业和城镇密集区域，工业生产、燃煤消费等生产源均排放大量挥发性有机物。石油化工及相关行业的活动，包括油气使用、加油站挥发泄漏、以油气为燃料的火力发电、汽车尾气等都可以造成臭氧污染。同时，餐饮油烟、建筑装修、喷涂作业、家具制造、服装干洗、汽修行业等生活源排放的挥发性有机物也能够快速转化成臭氧。在环境空气质量较差时，大气中PM2.5等颗粒污染物及其吸附的重金属等，还可以引发或加快光化学链式反应，加重臭氧污染。

3夏季臭氧污染的防控策略

3.1严控臭氧前体物的排放。对于人为室外源臭氧污染，最好的防控就是控制臭氧前体物氮氧化物和VOCs的排放。具体包括：（1）控制固定污染源废气排放。固定污染源废气排放是臭氧前体物的重要来源。根据夏天的风向，在上风向区域控制热电、钢铁、石化、汽车喷涂、电力生产的排放，特别是控制高架源排放。应急防控措施是对上述重点行业在重点区域限产、停产或错峰生产。同时，推广排气筒烟气脱硝技术；加大燃料脱氮投入；对加油站的汽油进行回收管制，强制安装油气回收设施，减少油气挥发。（2）控制机动车尾气排放。流动源是产生氮氧化物的重要因素。改进尾气净化装置，通过技术革新改变尾气成分，减少前体污染物排放；严格控制汽车尾气排放标准；落实机动车检查维护制度，加快淘汰落后报废车辆；改善优化交通运行状况，提高车辆运行速度；提倡并自觉践行绿色环保出行，广泛推广清洁节能车辆，大力发展城市公交系统等。（3）联防联控降低臭氧污染。臭氧区域污染特征明显，应在城市间臭氧传输通道建立监测站，城市站新增VOCs、臭氧激光雷达等设备，加大区域空气质量联合监测所需的设备、人员、技术、方法的储备。只有通过区域大气污染联防联控措施，严抓共管，共同削减各类废气污染物，才能避免污染物迁移、叠加而导致严重区域性污染。（4）开展臭氧源解析平台研究。减少地面臭氧分为氮氧化物控制区、VOCs控制区、氮氧化物和VOCs双控区，对臭氧成因诊断。同时，加大VOCs数据监控审核、VOCs关键组分识别、VOCs在线源解析等相关研究，将科研成果应用于区域臭氧污染防控。

3.2主动规避室外臭氧污染。对于人群防控而言，应主动规避室外臭氧污染，在高温和强光照的时间尽量待在室内，夏季尽量减少在早晨开窗换气，不要选择在中午进行户外活动。对于室内源臭氧污染，应科学合理使用电器设备，尽量远离室内污染源，安装排风设施，保持室内良好通风，降低室内臭氧浓度。如果在室内使用臭氧消毒机，要确保消毒时没有人在现场，消毒完要确保室内臭氧浓度降到安全之后再进入室内。

3.3政府应对臭氧污染防控策略。以天津市为例，为有效防控挥发性有机物及臭氧污染，2016年起天津市即采取了夏季臭氧污染专项整治行动，5月15日至10月15日期间对涉及工业排放、墙体涂刷装饰、喷涂汽修、露天烧烤、餐饮油烟等方面，部署了相关专项治理措施。具体包括：加快年度76项挥发性有机物治理任务进度；对已完成泄漏检测和修复的化工、石化企业生产装置逐一加强维护、复核和检修；对已安装在线监测设施的重点企业、排口启动挥发性有机物在线监测；持续开展“散乱污”挥发性有机物污染治理工作。针对自行车制造、汽车制造、电子产品制造行业、印刷行业、家具制造、橡胶行业等分别进行科学治理管控，重点行业重点区域错峰生产；推动销售汽油的加油站全部安装油气回收设施，年销售汽油量大于5000吨及其他具备条件的加油站，加快安装油气回收在线监测设备；推动完成餐饮企业油烟高效净化设施更换及安装工作；对油烟排放不符合标准的餐饮企业，全面禁止涉及油烟产生的作业等。