環境空氣污染物中臭氧的監測與防治

張國

（遼陽市環境監測站，遼寧 遼陽 111000）

進入夏季以來，臭氧（O3）作為一種大家不太熟悉的環境空氣污染物，取代了PM2.5，成為很多地方的首要污染物。它的危害較PM2.5有過之而無不及，兒童、老年人或者某些疾病患者對臭氧更加敏感，人長時間生活在低濃度臭氧環境中，可引起呼吸道炎癥、惡心等癥狀；在高濃度環境下生活，會損傷肺部功能，甚至死亡。因此，臭氧污染的防治工作一定要引起高度重視，并盡早采取必要的手段將其遏制。

遼陽市在進入夏季以來，環境空氣看起來一直很好，經常是陽光明媚、藍天白云， 可是經過我們對日常的監測數據統計，環境空氣超標情況時常出現，一個新的首要污染物漸漸走進我們的視線，它就是臭氧。

臭氧的生成原因比較復雜，它是一次污染物氮氧化物和揮發性有機物等物質，在陽光作用下，經光化學反應生成的二次污染物。這種光化學反應同時還會生成一些其他的氧化性物質和顆粒物（包括細粒子和超細粒子），其混合物被稱為光化學煙霧。臭氧是光化學煙霧中的主要物質，其氧化性極強，人將臭氧吸入呼吸道和肺部，會引起炎癥，特別是老人和兒童，自身免疫力較低的人群，更易造成傷害。

臭氧坐上環境空氣污染物“頭把交椅”，受季節性影響較大，遼陽市夏季臭氧濃度持續超標，2014年，臭氧濃度從1月份的45μg/m3持續上升，至8月達到最大值136μg/m3，然后迅速下降至12月份的38μg/m3。呈現明顯季節性特征，夏季高，冬季低，并且臭氧的濃度變化和晝夜溫差的變化成正比，夏季早晨6時，臭氧濃度開始上升，至下午15時達到最高點，然后逐步下降。

為什么出現這樣的狀況？筆者分析：近地面臭氧的生成和光照、氣溫等密切相關。夏季光照強，溫度高，光化學反應強烈，臭氧作為二次污染物，生成的較多；反之，冬季氣溫低，光照較弱，環境空氣中臭氧含量就會較少。每天而言，夜間氣溫相對較低，沒有陽光的作用，不會發生光化學反應，臭氧含量就會降低；白天人類活動增多，汽車尾氣量也增大，石油化工等排放的氮氧化物（NOx）和揮發性有機化合物（VOC），隨著光照的增強，氣溫的升高，光化學反應也會加快，這樣，臭氧的濃度就會不斷提高。

此外，根據遼陽市環境空氣自動監測數據中臭氧濃度的變化看，郊區臭氧濃度要高于市區。對于這種情況，筆者將遼陽市的監測數據與遼寧省內其他城市各個監測點位的臭氧濃度監測數據進行了比較，發現多數城市中心區臭氧濃度普遍高于郊區。鑒于這種情況，筆者認為，環境空氣污染物中臭氧的主要來源是城市，一是城區內地表溫度高于郊區，對于光化學反應有更適宜的條件；二是市區內車輛擁堵，尾氣排放量大，移動源大幅增加，也就是相對于郊區而言，市區氮氧化物（NOx）和揮發性有機化合物（VOCs）含量明顯增高，導致臭氧的濃度可以不斷增加。

臭氧本身是一種看不見，摸不著的物質，大氣中，它是天然大氣的重要微量組分，大部分的臭氧集中在距離地面10km～30km的平流層。臭氧在平流層中對人類及生態系統能夠起到保護作用，它能夠阻擋陽光中高能的紫外線，使地球生命系統免受傷害，并且它能夠讓少量的紫外線照射的地面，還能夠起到抑制病菌的作用。如果沒有平流層的臭氧，高強度的紫外輻射，會直接殺死農作物，傷害人類的眼睛，誘發皮膚癌，并影響整個生態平衡。由于人類活動的影響，近些年平流層中臭氧的濃度不斷減少，使紫外線很快穿過大氣層，造成地面光化學反應加劇，同時也使近地面的臭氧濃度增高，南極、北極以及我國的青藏高原上空均出現了不同程度的臭氧空洞，如果任其發展，使地面溫度不斷提升，冰川融化，后果將不堪設想。

近地面臭氧污染危害很大。很大的成分都是人類活動的影響，因此，應高度重視臭氧污染防治。

首先，建議將揮發性有機污染物納入我國污染物減排的約束性指標。俗話說“打蛇要打七寸”。臭氧是怎么來的呢？它是一種二次污染物，主要來源于工業生產產生的廢氣中的氮氧化物和揮發性有機物。氮氧化物減排已經納入我國的十二五計劃，對揮發性有機物的來源，我國還沒有采取有效的措施。在國外，一些發達國家已經發現臭氧的危害日益明顯，并且開始嚴格制定標準。歐盟規定的臭氧“日最大8h平均值”，在過去8年中從80ppb降到了75ppb，又于2010年下降到了60ppb（約等于120μg/m3），而且一年中平均值超過這個標準的天數不能多于25天（3年平均值）。目前我國的標準是臭氧8h濃度日平均值二級為160μg/m3。修訂標準、納入監測，只是臭氧污染防治的第一步，有針對性地減排才是硬道理。揮發性有機污染物來源比較復雜，從涂料、燃油，到生活中常用的發膠、香水，凡是使用和生產有機溶劑的地方，都會產生這種污染物。另外，對一些排放大戶，如煉油廠、化工廠、涂料廠等，目前我國的監測還停留在常規監測方式上，并沒有對揮發性有機物進行有效的監測和控制。由于揮發性有機污染物成分復雜，監測時需要特有的方式方法，國外已經有了一些做法，但是我們自己的監測方法體系還沒有建立起來。以更大力度削減氮氧化物，做好揮發性有機污染物的減排勢在必行。

其次，建議社會提倡綠色出行。遼陽市目前作為二級城市，2014年機動車總量新增達5.8萬輛，較前年同比增長了34%。隨著我國工業化進程的發展，機動車保有量每年都有大幅增加，如此大量的機動車輛尾氣的排放，必然影響會我們的生活環境。然而機動車尾氣正是臭氧的主要來源之一。因此，由中國國際民間組織合作促進會發起的綠色出行，就是采用對環境影響最小的出行方式。在規章制度上限制機動車輛購置及出行等問題的同時，發動人們提倡環保、提高能效、減少污染，盡量采取有益于健康、兼顧效率的出行方式，多乘坐公共汽車、地鐵等公共交通工具，合作乘車或者步行、騎自行車等。只要是能降低自己出行中的能耗和污染，都會對環境空氣中臭氧的防治起到積極的作用。

歐美等發達國家在PM2.5的污染問題上取得了一定成績，但是臭氧超標的問題仍然沒有得到解決，筆者認為就是針對揮發性有機污染物的控制還不夠。我國作為發展中國家，在這方面排放強度更高，所面臨的減排形勢也更加復雜。因此在借鑒國外有成熟的經驗的同時，我們要采取更有效的措施，做好揮發性有機污染物來源調查，同時制定長期控制戰略，盡早將揮發性有機污染物納入減排的約束性指標，這樣工作才會具有實效。

[1]許東，劉立平，包曉幸，等.社區環境空氣臭氧污染的監測與分析[J].環境與健康雜志，2010（03）：266-267.