臭氧污染物來(lái)源與控制

羅雄標(biāo)

（梅州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站 廣東梅州 514070）

臭氧污染物是指在近地面大氣層中超過(guò)一定含量，并對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響、對(duì)人體產(chǎn)生危害的一種環(huán)境污染物，平流層中的臭氧不屬于該范疇。新的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求將臭氧納入常規(guī)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，臭氧已成為我國(guó)大部分地區(qū)夏秋季節(jié)的主要污染物，臭氧污染及其來(lái)源與控制措施逐漸引起公眾的關(guān)注[1]。

1 臭氧污染物的來(lái)源

1.1 臭氧污染物形成機(jī)理[2]

臭氧污染是大氣污染物NOx、揮發(fā)性有機(jī)物 (VOCs)、CO、CH4等物質(zhì)經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)生成的二次污染物，是光化學(xué)煙霧的主要成分。

首先，NO2具有光解特征，在波長(zhǎng)小于420nm的光輻射下，

同時(shí)O3是一種強(qiáng)氧化劑，主要的去除在于，

以上3個(gè)反應(yīng)處于動(dòng)態(tài)平衡中，不會(huì)造成的O3的累積。但存在HO、RO2等活性自由基，發(fā)生如下反應(yīng)，

與式3形成競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)，不斷取代消耗式1光解產(chǎn)生的NO，過(guò)氧自由基 HO2、RO2、H、OH 引起了 NO向 NO2轉(zhuǎn)化，使式 1、式 2 和式3動(dòng)態(tài)平衡遭到破壞，導(dǎo)致O3逐漸累積，達(dá)到污染難度級(jí)別。

1.2 人為來(lái)源

人類(lèi)活動(dòng)是臭氧污染的重要來(lái)源，交通工具廢氣排放首當(dāng)其沖，汽車(chē)尾氣中含有NO和VOCs等大量臭氧前驅(qū)體。其次是石油化工產(chǎn)業(yè)，石油冶煉、材料合成等石油化工行業(yè)，以及油氣使用和加油站揮發(fā)泄露、油氣燃料動(dòng)力的火力發(fā)電等相關(guān)行業(yè)，均貢獻(xiàn)了巨量的NOx和VOCs。再有是燃煤廢氣，目前燃煤廢氣處理配備除氮脫硝設(shè)備較少，燃煤廢氣煙羽中含有大量的NOx、CO。此外，環(huán)境空氣質(zhì)量整體變差，在PM2.5等大氣污染物協(xié)同作用下，加快引發(fā)光化學(xué)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，加重臭氧污染。

1.3 自然來(lái)源

生物源揮發(fā)性有機(jī)物(BVOCs)和NOx經(jīng)光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程生成的臭氧，是天然O3的重要來(lái)源，研究表明，夏季東南亞地區(qū)、北美鄉(xiāng)村地區(qū)出現(xiàn)高濃度臭氧污染物，其原因之一是森林BVOCs升高所致。另外，在一定大氣條件或特殊地形地勢(shì)下，平流層和對(duì)流層溫度梯度遭到破壞，出現(xiàn)所謂的“對(duì)流層頂折疊”現(xiàn)象[3]，平流層的O3輸送到對(duì)流層，導(dǎo)致局部地區(qū)臭氧濃度升高。

2 臭氧污染物控制

2.1 控制機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放

減少和控制機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣危害是避免光化學(xué)煙霧、保證空氣質(zhì)量的最直接措施。（1）改進(jìn)尾氣凈化裝置，通過(guò)技術(shù)革新改變汽油成分和使用替代燃料。（2）嚴(yán)格汽車(chē)尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)，改善車(chē)用油品質(zhì)量，逐步減少污染物排放。（3）落實(shí)機(jī)動(dòng)車(chē)檢查維護(hù)制度，加快淘汰落后報(bào)廢車(chē)輛。（4）改善交通運(yùn)行狀況，提高車(chē)輛運(yùn)行速度。（5）提倡綠色環(huán)保出行，廣泛推廣清潔節(jié)能車(chē)輛，大力發(fā)展城市公交系統(tǒng)。

2.2 控制固定污染源廢氣排放

固定污染源廢氣排放是臭氧前驅(qū)體的重要來(lái)源。（1）防控NOx排放，推廣排氣筒煙氣脫銷(xiāo)技術(shù)，加大燃料脫氮研究投入。（2）加油站油氣回收管制，強(qiáng)制安裝油氣回收設(shè)施，減少油氣揮發(fā)。（3）提高環(huán)保準(zhǔn)入門(mén)檻，有效落實(shí)高污染企業(yè)退出機(jī)制。（4）加強(qiáng)廢氣排放的控制，推廣低揮發(fā)性有機(jī)物涂料。

2.3 聯(lián)防聯(lián)控降低臭氧污染

臭氧屬于二次污染物，相比于顆粒物、SO2、NOx等大氣污染物，控制O3更加困難。（1）高臭氧濃度增強(qiáng)大氣氧化性，使SO2、NOx、有機(jī)物等迅速轉(zhuǎn)化為顆粒物，大氣漂浮物又是光化學(xué)反應(yīng)的重要介質(zhì)，能大大增強(qiáng)光化學(xué)反應(yīng)活性，只有總體上減少大氣污染，才能有效降低臭氧污染。（2）臭氧區(qū)域污染特征明顯，只有通過(guò)區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控措施，嚴(yán)抓共管，共同削減各類(lèi)廢氣污染物，才能避免污染物遷移、疊加而導(dǎo)致嚴(yán)重區(qū)域性污染。

3 展望

臭氧污染形成過(guò)程復(fù)雜，給環(huán)境和人體健康帶來(lái)的危害不容忽視，國(guó)家、各級(jí)地方政府與環(huán)保職能部門(mén)應(yīng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，共同發(fā)揮監(jiān)督職責(zé)，嚴(yán)格執(zhí)行新環(huán)保法和新環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，科研部門(mén)應(yīng)加緊開(kāi)展O3來(lái)源解析研究，真正從政策和技術(shù)上提出解決臭氧污染的途徑，逐步降低臭氧污染帶來(lái)的不良影響。

[1]黃亮.我國(guó)臭氧污染特征及現(xiàn)狀分析[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2014,34(5):64-66.DOI:10.3969/j.issn.1674-1021.2014.05.021.

[2]Seinfeld JH,Pandis SN.Atmospheric chemistry and physics:from air pollution to climate change[J].Environment:Science and Policy for Sustainable Development,2006,51(8):1376.

[3]梁俊平.等熵坐標(biāo)下穿越對(duì)流層頂質(zhì)量和臭氧通量的比較分析研究[D].云南大學(xué),2009.