臭氧污染成空氣質量超標元兇 治理難度超過PM2.5

臭氧污染成空氣質量超標元兇 治理難度超過PM2.5環保部10月15日發布的數據顯示,9月份全國重點區域74個城市的空氣質量超標天數中,以臭氧為首要污染物的天數最多,其次是大家熟悉的PM2.5。這是自5月份以來,臭氧連續第五個月取代PM2.5,成為空氣質量超標的“元兇”。

近地面高濃度的臭氧會刺激和損害眼睛、呼吸系統等黏膜組織,對人體健康產生負面作用。專家表示,從長期觀測來看,盡管臭氧超標集中在日照充足的4月至9月,但結合國外治理經驗,隨著全國對PM2.5治理力度加大,空氣能見度提高,臭氧超標發生的概率會不斷增加,而且臭氧污染治理會比PM2.5治理的難度更大。

臭氧超標連續拖累空氣質量

今年入夏以來,北京的藍天比往年明顯增多,然而8月中旬,環保部公布的7月份全國74個城市空氣質量狀況顯示,北京的空氣質量排名不升反降,位列全國倒數第10名。在5月至8月監測的北京空氣質量“超標日”中,均是以臭氧為首要污染物的天數最多,其次才是PM2.5。

自2013年國家執行新《環境空氣質量標準》以來,臭氧便成為許多城市夏季空氣質量超標日的首要污染物。環保部公布的數據顯示,2013年8月全國74個城市空氣質量超標天數中,以臭氧為首要污染物的天數占比超過七成,PM2.5僅占19.8%。2014年8月,74個城市的主要污染物還是臭氧。今年8月,仍然延續上兩年格局,臭氧成為“拖累”空氣質量的首害。“最近許多研究表明,臭氧正逐步成為除了可吸入顆粒物外,對環境空氣質量影響最大的污染物。”環保部環境規劃院大氣環境規劃部副主任雷宇說。據雷宇介紹,臭氧超標當前主要集中在京津冀、長三角、珠三角以及山東、河南等地,且呈加劇趨勢。當前,臭氧污染還是區域性問題,不是全國性問題。中科院大氣物理研究所研究員王躍思則認為,目前,從全國來看,北方臭氧超標每年有1個峰值,而南方每年有2個峰值,甚至西部一些地區也面臨臭氧超標問題。 盡管在影響范圍上的判斷不同,但專家普遍認為,臭氧超標已成為我國必須認真面對的一項環保新課題。“為了避免我國臭氧污染治理走過長的路,當前,從源頭抓起已刻不容緩。”王躍思說。

臭氧污染易引發急性危害

“在天是佛,在地是魔。”這是科技界對臭氧的公認描述。聚集在平流層,臭氧是“地球衛士”,可吸收太陽光照中的紫外線;近地面,高濃度的臭氧會刺激和損害眼睛、呼吸系統等黏膜組織,對人體健康產生負面作用。“臭氧的毒性主要體現在它的強氧化性上,可以破壞細胞壁,引發的危害都是急性的。對人體的危害主要是影響呼吸系統,容易對肺部產生急性危害,比如肺氣腫。還有近年來不斷增加的哮喘病,有些可能與臭氧污染有關。”北京大學公共衛生學院教授潘小川說。

中國環境科學研究院研究員張新民說,目前研究已經證實臭氧污染對人體尤其是對眼睛、呼吸道、肺等具有影響。此外,地表臭氧高還可造成農作物減產或樹木死亡。

臭氧是光化學煙霧的代表性污染物。歷史上著名的美國洛杉磯光化學煙霧事件就是臭氧污染的典型案例。由于臭氧的危害日益明顯,國際上對于臭氧的安全標準越來越嚴格,我國新修改的《環境空氣質量標準》也增加了關于臭氧的控制標準。按現行國家標準,臭氧小時濃度超過每立方米200微克,即達到“3級輕度污染”級別,視為“超標”。臭氧為何會超標?北京市環保監測中心主任張大偉說,地面臭氧除少量由平流層傳輸外,大部分是由人為排放的“氮氧化物”和“揮發性有機物”,在高溫光照條件下二次轉化形成的。“氮氧化物主要來自機動車、發電廠、燃煤鍋爐和水泥爐窯等排放;揮發性有機物主要來自機動車、石化工業排放和有機溶劑的揮發等。”

北京市環境科學院大氣污染防治研究所副所長黃玉虎介紹說,揮發性有機物對PM2.5和臭氧這兩種污染物的形成均扮演著關鍵角色。“首先,揮發性有機物可以與大氣中的自由基發生反應,形成二次有機氣溶膠,這是PM2.5的主要成分之一。其次,揮發性有機物可以和氮氧化物,在紫外光照射的條件下,發生一系列光化學鏈式反應,提高大氣的氧化性,引起地表臭氧濃度的增加,又加速二次細顆粒物的生成。這也是夏天更容易臭氧超標的原因。”

治理難度不小

不少專家表示,隨著對PM2.5的治理力度加大,空氣能見度提高,臭氧污染治理問題會愈發凸顯。從國際經驗來看,臭氧污染治理會比PM2.5治理的難度更大。臭氧的濃度水平與其前體物氮氧化物和揮發性有機物之間呈現復雜的關系,有科學研究表明,并非氮氧化物與揮發性有機物降低,臭氧濃度就會降低,當二者控制的比例不適合時,空氣中的臭氧濃度短時間內也可能出現上升的狀況。因此,控制臭氧濃度并不是簡單的氮氧化物和揮發性有機物排放削減。

“我國對于臭氧污染控制尚處于起步階段,如何科學制定揮發性有機物和氮氧化物減排比例,有效實現臭氧濃度降低,是當前臭氧污染治理的難點之一。”環保部污染防治司大氣處有關負責人告訴記者。

據專家介紹,揮發性有機物種類成千上萬,排放源非常復雜,覆蓋石化、化工、汽車制造、印刷、家具等生產或使用油漆、涂料和溶劑的工業企業,控制技術多種多樣,每個技術優缺點各異,這也為治理臭氧帶來巨大挑戰。專家表示,臭氧污染防治是空氣質量持續改善的關鍵,如果臭氧不能得到有效控制,PM2.5的治理工作就會事倍功半,或者在一定程度上加劇PM2.5的污染。亟須在國家環境空氣質量管理中確立以臭氧和PM2.5為核心的多污染物協同控制戰略,制定國家、區域和城市等不同層面的大氣臭氧污染防治對策。針對揮發性有機物種類多、排放源復雜的狀況,雷宇建議,在石化、有機化工、表面涂裝、包裝印刷等重點行業,實施揮發性有機物綜合整治。此外,對數量眾多的加油站、干洗店、印刷廠等“小源”的管控也不可忽視,減少機動車尾氣排放也是必要手段之一。

專家提醒,經過幾年PM2.5知識的普及,人們看到空氣混濁就知道PM2.5指數超標,空氣嚴重污染。在藍天白云面前,大家還較少意識到臭氧超標的危害,應普及臭氧污染的知識,讓更多人重視這一看不見的隱形污染。

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