环境保护部宣布,由于持续高温,7月17日至19日,华北、东北和西北地区出现了臭氧污染。在北京,臭氧污染持续的时间特别长。根据北京环境保护监测中心的数据,自7月1日以来,臭氧已成为北京空气中的主要污染物。“臭氧排行榜”也成为朋友圈中的一个新关键词。

污染物二次产生低空臭氧

当大气中的氧分子被太阳辐射分解成氧原子,然后与周围的氧分子结合时,臭氧就形成了。作为一种强氧化剂,臭氧能强烈刺激人体呼吸道,引起咽喉痛、支气管炎、肺气肿等。它甚至可能导致神经中毒、头晕、头痛、视力丧失和记忆力衰退。破坏人体免疫功能,诱发淋巴细胞染色体损伤,加速衰老等。高浓度的臭氧也会伤害作物和其他植物。

低水平的臭氧来自哪里?中国工程院院士、北京大学教授唐孝炎解释说,当气温较高、日照较强时,大气中的氮氧化物和挥发性有机化合物在紫外线照射下发生光化学反应,产生臭氧。

“臭氧不仅本身有害,其大气质量浓度也反映了大气的氧化能力,即产生二次污染物的能力。因此,为了控制或减少大气中的臭氧污染和大气氧化,有必要同时减少氮氧化物和挥发性有机化合物的排放,实现对污染物的协调控制。”唐孝炎说。

PM2.5浓度的降低导致臭氧污染的增加。

中国工程院院士、北京大学教授张表示,自2013年开始观测臭氧污染以来,发现近年来臭氧浓度实际上有所上升,并呈逐年上升趋势,臭氧污染日益突出。"在珠江三角洲,臭氧已经超过了可吸入颗粒物2.5,成为影响空气质量的主要污染物。"

张说,相对较强的日照是产生臭氧的条件,所以当PM2.5浓度降低时,天空变蓝,太阳光的“辐射通量”增加,这将使大气化学过程更加活跃。在某种程度上,它将增强大气的氧化能力,导致臭氧浓度的增加

“我们对PM2.5浓度降低与臭氧浓度变化之间的关系进行了一些研究。一般来说,前者越低,臭氧浓度越高。”张表示,我国大气中氮氧化物的浓度仍处于较高水平。通过模型研究等分析判断,从现状来看,中国东部地区臭氧浓度与挥发性有机化合物呈正相关,与氮氧化物呈弱正相关。

廊坊紧挨着北京的南部。根据廊坊智能环境生态产业研究所发布的数据,去年廊坊的氮氧化物、一氧化碳和臭氧没有下降,而是上升了,分别上升了10.6%、2.9%和6.4%。臭氧和氮氧化物成为主要污染物的天数也在增加。

该研究所PM2.5专家组代表汪齐凤博士说,臭氧正日益成为74个城市空气质量倒计时的关键。今年,他们还在观察中发现,区域臭氧浓度没有下降,而是上升。一般来说,随着温度升高,臭氧浓度增加。然而,今年5月,北京-天津-河北地区的臭氧浓度在上午8时至9时相当高,并在下午5时至6时下降,但随后上升到下一个最高水平,持续到下午12时左右

“从北京和天津的数据,我们还可以看到,臭氧的区域输送越来越频繁,高臭氧浓度的发生也越来越频繁。”汪齐凤说。

实施多污染物协同控制路径

臭氧已经成为夏季大气中的主要污染物。“臭氧污染与我们的减排战略有很大关系。尽管PM2.5的减少可能导致臭氧浓度的增加,但更重要的是,氮氧化物和挥发性有机化合物的不协调排放减少可能导致臭氧浓度最近的增加。”张表示,管理决策应该从总量减排转向多目标约束的目标管理。“我们不仅要考虑PM2.5,还要考虑臭氧。我们必须用两个目标来限制减排。”

中国工程院院士、清华大学教授何克斌表示,控制臭氧、氮氧化物和挥发性有机化合物是关键。目前,氮氧化物总量有所减少,但挥发性有机化合物没有减少。“事实上,没有办法减少臭氧。当然,我们知道挥发性有机化合物比氮氧化物更难处理。有数百种挥发性有机化合物,它们的排放源很小且分散,涉及许多行业。然而,挥发性有机化合物是臭氧和氮氧化物的前体。将挥发性有机化合物添加到城市污染物清单后,可以更准确地完成多种污染物的协调控制路径。”

据悉,目前,环境保护部已原则上审批了《挥发性有机化合物污染防治“十三五”规划》,并正在加快制定和修订大气污染物排放标准和挥发性有机化合物行业无组织排放控制标准。建立健全与挥发性有机化合物相关的工业行业排放许可相关技术规范和监督管理要求,开展治理科技研究。

对一般公众来说,“臭氧在自然界中是不稳定的,因为它主要受高温和强光等因素的影响,并在傍晚日落后迅速消散。公众应该尽最大努力避免在白天高温时呆在户外。”北京大学环境科学与工程学院教授谢少东提醒道。