慈溪市臭氧污染原因探究及應(yīng)對

陳歡

[摘 要]春季隨著氣溫上升，晴好天氣增加，臭氧濃度逐漸升高，臭氧造成的空氣污染也隨之嚴(yán)重。本文主要根據(jù)2017年4、5月份慈溪市空氣質(zhì)量驟然下降的情況，對臭氧的形成機(jī)理、超標(biāo)原因以及防治對策進(jìn)行了分析和探究，發(fā)現(xiàn)高溫晴好、氮氧化物濃度以及VOCs排放是影響臭氧濃度的主要原因，針對原因，本文提出了持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、進(jìn)一步強(qiáng)化揮發(fā)性有機(jī)物污染防治等防控對策。

[關(guān)鍵詞]臭氧超標(biāo)；高溫晴好；VOCs排放

中圖分類號：X522 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）41-0231-01

一、慈溪市環(huán)境空氣質(zhì)量概況

對慈溪市環(huán)境空氣監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，2017年4月、5月空氣質(zhì)量優(yōu)良率分別為50.0%、48.4%，相比3月份83.9%的優(yōu)良率分別下降了33.9、35.5個百分點(diǎn)，空氣質(zhì)量優(yōu)良率下降非常明顯?？諝赓|(zhì)量優(yōu)良率下降，臭氧超標(biāo)是“罪魁禍?zhǔn)住薄?月、5月慈溪市臭氧濃度分別為218、224ug/m3，超過環(huán)境空氣質(zhì)量二級標(biāo)準(zhǔn)（160ug/m3）0.36倍、0.40倍。

二、臭氧形成機(jī)理

臭氧為何會取代PM2.5，成為空氣污染首要“殺手”呢？研究表明，臭氧形成實(shí)質(zhì)上是一種光化學(xué)反應(yīng)，是因人類活動而產(chǎn)生的污染物在空氣中發(fā)生二次反應(yīng)的結(jié)果。臭氧形成需要兩個條件：一是一定濃度的氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物（即前期物）；二是高溫晴好天氣引發(fā)強(qiáng)紫外線照射。這兩個條件同時具備時，二氧化氮在紫外光照下發(fā)生一系列光解作用和氧化還原反應(yīng)，生成臭氧和高活性自由基：NO2+UV輻射=NO+O；O+O2+M=O3+M*。因此臭氧污染多發(fā)生在高溫、晴好天氣。

三、臭氧超標(biāo)原因分析

慈溪市臭氧超標(biāo)問題存在已久。2016年G20峰會期間，7月空氣質(zhì)量優(yōu)良率為68.5%，在全省58個縣級城市排名中名次靠后，O3平均濃度為全省縣級城市最高。專家指出，目前國際國內(nèi)對臭氧生成機(jī)理、溯源解析和防控策略的研究尚不夠透徹，經(jīng)過研討，專家也僅是對慈溪市臭氧污染成因進(jìn)行了定性的初步分析。

針對今年4、5月份臭氧濃度超標(biāo)嚴(yán)重的情況，結(jié)合慈溪市2016年以來大氣污染防治工作開展情況和環(huán)境空氣質(zhì)量狀況，再次進(jìn)行深入剖析，提出以下幾點(diǎn)原因分析：

1、本地污染物排放量增加的影響

從工業(yè)結(jié)構(gòu)來看，化纖、小家電、表面涂裝等行業(yè)發(fā)達(dá)，揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）排放量較大；且我市的機(jī)動車保有量比較高，呈持續(xù)上漲趨勢，配套的汽修行業(yè)也比較發(fā)達(dá)，大多配套有噴漆工藝，這些都是我市VOCs的主要來源。

從工業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況來看，2016年底呈現(xiàn)出穩(wěn)中回升態(tài)勢，2017年1-4月份市級完成工業(yè)總產(chǎn)值799.8億元，同比增長11.9%；工業(yè)用電量15.4億度，同比增長10.8%。工業(yè)經(jīng)濟(jì)的回暖，帶來本地污染物排放量的增多。

2、氣象高溫晴好的影響

臭氧作為二次污染物，其濃度與氣溫、日照強(qiáng)度等氣象條件關(guān)系密切。進(jìn)入4、5月份，隨著氣溫升高，以晴好天氣為主，日照時間增多，太陽輻射增強(qiáng)，氣象條件非常有利于臭氧的生成。

以一天為例，臭氧濃度呈現(xiàn)“兩頭低、中間高”的現(xiàn)象。清晨和夜晚臭氧濃度相對較低，8點(diǎn)后，隨日照時間越來越長，臭氧濃度也逐漸升高，中午13-16點(diǎn)之間達(dá)到峰值，之后再緩慢降低，到晚上8點(diǎn)后，臭氧濃度又恢復(fù)了較低狀態(tài)。從以上分析結(jié)果可以看出，臭氧小時濃度的日變化與太陽輻射密切相關(guān)，白天濃度高，夜晚濃度低（圖1）。

3、臭氧與NO2之間的關(guān)系分析

通過比對臭氧超標(biāo)時段的各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，在臭氧濃度上升比較明顯的時刻，CO、SO2、NO2、PM2.5也上升。進(jìn)而說明，環(huán)境空氣中污染物的濃度的增加，為臭氧的生成提供了豐富的氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物等前期物。

白天臭氧與NO2小時濃度恰好出相反的趨勢。這說明，NO2作為臭氧的前期物，在一定條件下，與紫外線發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)生成臭氧，使兩者濃度呈現(xiàn)出此消彼長的變化（圖2）。

4、地理位置影響

慈溪市位于寧波大市的西北角，西毗鄰余姚、上虞，東毗鄰鎮(zhèn)?；^(qū)，北接壤杭州灣新區(qū)，隔杭州灣遙望嘉興上海。杭州灣沿線企業(yè)特別是化工企業(yè)較發(fā)達(dá)，揮發(fā)性有機(jī)物排放量較大。據(jù)專家分析，在不同方向的氣團(tuán)影響下，也不能排除周邊地區(qū)所排放的NOx、VOCs傳輸至慈溪，從而加速慈溪市臭氧污染的形成。

四、臭氧污染防治對策建議

近年來，慈溪市臭氧污染問題逐漸凸顯，尤其是今年以來，臭氧污染日趨嚴(yán)重，已成為夏季防治的首要污染物，進(jìn)一步加強(qiáng)防控工作已勢在必行。

（1）持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

積極推動企業(yè)實(shí)施原料替代和生產(chǎn)技術(shù)改造，淘汰落后產(chǎn)能，提升清潔生產(chǎn)水平，促進(jìn)企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型升級，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，減少氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物等排放。

（2）進(jìn)一步強(qiáng)化揮發(fā)性有機(jī)物污染防治

針對揮發(fā)性有機(jī)物種類多、排放源復(fù)雜的狀況，對重點(diǎn)行業(yè)建立以源頭削減、過程控制為重點(diǎn)，兼顧末端治理的全過程VOCs污染防控體系。

（3）深入推機(jī)動車尾氣污染防治

提升燃油品質(zhì)，控制機(jī)動車污染排放，實(shí)施非道路移動機(jī)械污染治理和道路暢通工程，大力發(fā)展綠色交通，有效控制移動源大氣污染。

（4）深化區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控

建議建立與周邊區(qū)域的臭氧污染聯(lián)防聯(lián)控協(xié)調(diào)機(jī)制，加強(qiáng)區(qū)域合作。

參考文獻(xiàn)

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