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臭氧(O₃)已成為廣東首要汙染物!專家表示:怎麽治理,VOCs是關鍵!

更新時間:2019-07-18      瀏覽次數:5718

    前幾年,北方頻發的霧霾讓細顆粒物(PM2.5)進入大眾(zhong) 視野,並引發關(guan) 注。隨著治理力度不斷加大,我省PM2.5濃度連年下降、達標,“廣東(dong) 藍”日益成為(wei) 常態。

相比之下,另一種鮮為(wei) 人知的汙染物臭氧(O₃)卻日益成為(wei) 影響優(you) 良天數比例(AQI達標率)的重要因素。從(cong) 省生態環境廳公布的今年前五個(ge) 月全省空氣質量狀況數據來看,臭氧作為(wei) 全省首要汙染物,占比達39.9%。

近地臭氧從(cong) 哪裏來?

       臭氧是一種具有強氧化性的氣體(ti) 。大氣中90%以上的臭氧存在大氣層的上部或平流層,離地麵有10—50千米,這些臭氧能夠吸收紫外輻射,避免人類受到紫外線的傷(shang) 害。

而在近地麵聚集高濃度的臭氧,將會(hui) 降低大氣能見度,導致溫室效應,還可能對人體(ti) 造成損害。

臭氧危害有哪些?

華南理工大學環境與(yu) 能源學院院長葉代啟介紹,臭氧濃度較高時會(hui) 刺激眼睛,讓視覺敏感度和視力降低。也會(hui) 引發肺功能改變,甚至引起肺組織的損傷(shang) ,特別是對於(yu) 支氣管炎患者,暴露在臭氧中將受到明顯損害。

據了解,長期吸入臭氧可能造成組織缺氧,使甲狀腺功能受損,骨骼鈣化,破壞皮膚中的維生素E,讓皮膚長皺紋、黑斑等,加速人體(ti) 衰老,嚴(yan) 重暴露時甚至可能導致死亡。

因為(wei) 臭氧產(chan) 生的時間恰逢大多數植物生長季,臭氧濃度增高會(hui) 對植物葉片造成傷(shang) 害,導致農(nong) 作物減產(chan) 、森林生產(chan) 力下降等。

臭氧積累到一定水平後,還可能形成光化學煙霧,美國洛杉磯光化學煙霧事件、英國倫(lun) 敦煙霧事件均與(yu) 此有關(guan) 。

臭氧從(cong) 哪來?

廣東(dong) 省生態環境廳大氣環境管理處負責人介紹,近地麵的臭氧主要是由大氣環境中的揮發性有機化合物(VOCs)和氮氧化物(NOx)在陽光照射下發生光化學反應生成的。

臭氧已成為(wei) 全省首要汙染物

近年來,全國整體(ti) 臭氧濃度同比均有不同程度上升,其中珠三角、京津冀、長三角三大區域臭氧評價(jia) 濃度均呈波動上升趨勢,目前珠三角臭氧汙染水平優(you) 於(yu) 京津冀、長三角。

從(cong) 廣東(dong) 省層麵看,

全省和珠三角地區,

臭氧評價(jia) 濃度仍處於(yu) 低濃度可控水平,

但均呈現波動上升趨勢。

國控空氣監測網觀測數據顯示

2014年—2018年,全省、珠三角臭氧分別上升5.5%、5.1%,全省、珠三角平均每年上升2微克/立方米。其中,2018年廣東(dong) 省臭氧大8小時均值第90百分位濃度為(wei) 154微克/立方米,同比2017年上升0.7%;珠三角地區為(wei) 164微克/立方米,超過我國臭氧日大8小時平均濃度限值二級標準160微克/立方米的要求。

“臭氧已經成為(wei) 影響我省AQI達標率的重要因素,在2018年,臭氧作為(wei) 全省首要汙染物的比例達59.6%。”省生態環境廳負責人表示,部分城市臭氧濃度始終在高位運行,臭氧區域濃度均值尚未出現下降趨勢。

此前,省生態環境廳公布的2019年1月—5月全省空氣質量狀況數據顯示,全省PM2.5平均濃度繼續下降,為(wei) 27微克/立方米,而臭氧作為(wei) 全省首要汙染物比例達39.9%,高於(yu) PM2.5的30.6%。

進入夏季,臭氧形成所需的光照晴好天氣條件將更為(wei) 集中出現,葉代啟表示,光照充足且氣溫較高,臭氧汙染可能會(hui) 更加嚴(yan) 重。

種類多、來源複雜,VOCs治理難

除了天氣條件,VOCs、NOx也是臭氧形成的*條件。廣東(dong) 環境保護工程職業(ye) 學院教授級高工鍾流舉(ju) 曾打了一個(ge) 形象的比方,就像治療痛風一樣,痛風表現為(wei) 尿酸高,減少尿酸高則要少吃海鮮少喝啤酒。臭氧相當於(yu) 痛風,尿酸高相當於(yu) 光化學反應,海鮮啤酒才是治理的重點即“VOCs、NOx”。

在省環境監測中心副主任區宇波看來,和NOx比起來,“VOCs是臭氧治理工作的難點和關(guan) 鍵。”他進一步解釋道,NOx主要來自機動車、發電廠、燃煤鍋爐等排放。經過治理,2011年起全國的NOx排放量已逐年下降。VOCs主要來自機動車、石化工業(ye) 排放和有機溶劑揮發等。VOCs種類繁多,包含甲醛、苯、二甲苯、各種芳香烴等上百種有機物,來源複雜,研究難度大。

 

“對大氣VOCs的科學認識還遠不能滿足大氣環境質量改善的管理和決(jue) 策需求。”區宇波認為(wei) ,國家層麵仍缺少對大氣VOCs汙染狀況的研究,特別是缺乏係統的VOCs排放源清單和源成分譜庫、以及缺乏基於(yu) 環境質量目標的VOCs總量控製技術方法。

“VOCs具有揮發性,從(cong) 原料存放到生產(chan) ,期間每一個(ge) 工序都伴隨著排放,必須針對全過程的各個(ge) 環節排放采取針對性的治理。”區宇波說,現在“排放—治理”一體(ti) 化管理研究較為(wei) 匱乏,企業(ye) 和管理部門對具體(ti) 的汙染源控製和治理工作缺乏足夠經驗可供參考,成為(wei) 控製VOCs排放的瓶頸問題。

此外,還存在監測能力不足、治理措施和標準不完善等問題。

 

區宇波指出,VOCs監測是基礎,雖已經有色譜法、質譜法、光譜法等多種在線測量技術,並已建立固定汙染源廢氣VOCs在線監測係統,但在線監測方法在質量控製、質量管理體(ti) 係標準規範上仍不完善。

區宇波介紹,實踐中對VOCs排放量及化學組分的動態監測,大部分地區仍以“手工采樣+離線分析”為(wei) 主,監測頻次和監測結果的時效性明顯不足,無法及時反映氣體(ti) 濃度變化情況。

區宇波表示,多項相關(guan) 法規、政策和標準已經陸續推出,基本涵蓋了大部分重點行業(ye) 和領域,推動了VOCs減排有法可依、有據可查。但由於(yu) 此前的研究基礎薄弱、缺乏基礎數據,現有的VOCs排放標準仍不完善,還有一些重點行業(ye) 的排放標準尚未立項,致使排放標準體(ti) 係的建立進展遲緩,製約了VOCs治理工作的總體(ti) 推進。

VOCs在線監測技術是未來趨勢

噴漆、晾幹、打磨、上蠟,在佛山桂城紅木行業(ye) 綠色服務中心,工人們(men) 正在集裝箱般的隔間內(nei) 處理家具。“通過共享設備,將產(chan) 生汙染的工序集中起來管理。”南海區桂城街道環保辦主任陳德球介紹,廢氣經過水簾櫃、活性炭過濾吸附箱等淨化後排出,每年削減大氣VOCs排放量約20噸。

 

在紅木行業(ye) 綠色服務中心打磨房內(nei) ,技術工人正在對完成噴漆工序後的紅木家具進行打磨。

據了解,廣東(dong) 正加快對重點行業(ye) ,如工業(ye) 塗裝、印刷、製鞋、家具製造等的VOCs排放治理,積極探索生態環境市場化機製。在佛山,依托“一證式”管理,順德區推行VOCs交易試點。同時通過加大對移動源排放控製的力度,利用機動車排氣檢測監管平台、遙感監測、黑煙車抓拍等技術手段加強在用車排放管理。7月1日起,廣東(dong) 正式實施輕型汽車國六排放標準,與(yu) 國五標準相比,氮氧化物(NOx)下降42%,總碳氫化合物(THC)和非甲烷碳氫化合物(NMHC)分別下降50%。

而在VOCs的監測技術方麵,區宇波表示,相比於(yu) 離線監測技術,在線監測技術時間分辨率高,避免了樣品的保存運輸等帶來的幹擾,應該成為(wei) 未來VOCs分析檢測發展的主要方向。

廣東(dong) 省環境科學院負責人也提到,各地區臭氧形成機製的差異較大,特征不同,仍需深入研究、施策。臭氧汙染具有流動性,城市的下風向地區夏秋季容易出現臭氧峰值。因此,需要有區域防控意識,對NOx和VOCs進行協同控製。

專(zhuan) 家觀點

華南理工大學環境與(yu) 能源學院院長——葉代啟:實行分區控製 製定針對性防治路線

廣東(dong) 一直對大氣汙染物的防治工作十分重視。經過多年的努力,珠三角地區的一次汙染物已經得到了較為(wei) 有效的控製。近年來,廣東(dong) 陸續發布了《2017年珠江三角洲地區臭氧汙染防治專(zhuan) 項行動實施方案》等,針對臭氧汙染提出防控要求,但總體(ti) 來說,由於(yu) 廣東(dong) 屬於(yu) 臭氧前體(ti) 物大量排放、氣候條件有利於(yu) 臭氧生成的地區,臭氧汙染防治工作存在著不小的挑戰。

在臭氧汙染治理方麵,因臭氧是經光化學反應生成的二次汙染物,反應機理複雜,控製難度大。近年來,我國各地紛紛啟動了其前體(ti) 物VOCs排放的控製,但尚未建立行之有效的防治政策和管理製度。

葉代啟建議,針對臭氧汙染,應開展係統的科學研究,解決(jue) 臭氧生成化學機製、汙染的跨區域傳(chuan) 輸等科學問題,為(wei) 政策的製定提供方向性指導。完善相關(guan) 的法律法規,細化對臭氧前體(ti) 物的行業(ye) 管控。製定科學合理的VOCs和NOx協同控製方案,實行臭氧與(yu) PM2.5的協同防治。借鑒美國經驗,對我國臭氧汙染實行分區控製,建立我國臭氧控製分區方法,進行臭氧控製區的劃分,並綜合考慮不同區域的特點,提出針對不同區域、不同前體(ti) 物的臭氧防治路線。

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