空氣污染物中臭氧的監測與防治措施分析

孟淑華

（山西省忻州生態環境監測中心，山西 忻州 034000）

引言

臭氧是大氣中氧分子受到太陽輻射，在分解為氧原子后和氧分子結合而形成的，化學式為O3，有著較強的氧化能力，對人的身體健康也有著一定的影響，同時在燃料、涂料的大量使用和工業的發展下，也會提高臭氧的濃度，能造成臭氧污染。因此有必要做好臭氧污染物的監測和防治工作，在提高空氣環境質量下，滿足社會中的環境保護需要。

1 臭氧概述

臭氧與氧氣在化學分子式上具有相似性，屬于同素異形體，常溫下臭氧有著特殊的臭味且呈現淡藍色，作為一種氣體是大氣組成部分之一。一般大氣中的臭氧可以分為兩部分，一部分是距離地面10～50 km的平流層中，具體在20～30 km 中臭氧層的含量最多，能達到90%，另一部分是距離地面10 km 以下的對流層中，臭氧濃度能達到10～100 ppb，且隨著城市化的推進和工業的發展，臭氧濃度含量和濃度有著逐漸提高的趨勢[1]。

2 空氣污染物中臭氧的監測

2.1 臭氧監測方法概述

如圖1 所示，目前在進行臭氧監測時常用的監測方法有紅外吸收光譜法、氣相滴定法、乙烯化學發光法和紫外熒光法。下面進行個別技術原理的概述：第一，紅外吸收光譜法。原理是用一定頻率的紅外光對監測樣品進行照射，觀察樣品中某個分子集團的震動頻率，在頻率與外界紅外輻射頻率一致時，紅外吸收光能量會通過分子偶極距變化傳遞到分子，出現振動躍遷，在對應儀器記錄這一變化后，會得出紅外吸收光譜，用于評價樣品的臭氧濃度；第二，紫外熒光法。原理是借助臭氧分析儀對臭氧在一定范圍內的吸收紫外線數量進行統計，進而獲得某地區一段時間內的臭氧污染物濃度變化，有著可靠性強的特點[2]。

圖1 臭氧監測方法

2.2 檢測方法及監測儀器確定

為了更直觀的體現地區中的臭氧濃度變化，并有效制定臭氧污染的治理措施，本次研究選擇紫外熒光法，具體會用到紫外吸收式臭氧分析儀，如圖2 所示。需要注意的是，在進行樣品的獲取和監測中，需要將樣品收集氣管置于臺面以上1.5 m 的高度，且要注意外界環境對氣管口的干擾，一般需要每隔1 h 進行以一次數據測量，且在8：00-10：00（上午）、12：00-14：00（中午）、16：00-18：00（下午）分別進行一些數據記錄，然后做好數據的統計工作，結合空氣質量標準對臭氧污染程度進行評價[3]。

圖2 臭氧分析儀

2.3 監測結果分析

結合監測數據，上午的臭氧監測濃度滿足空氣質量標準（合格率100%），中午部分數據存在不合格現象（合格率94.88%），與中午監測數據相比，晚上的不合格現象更為明顯（合格率92.98%），具體的臭氧及其他污染物的空氣質量標準，如下頁表1 所示。可以了解到，臭氧在早晨可以滿足空氣質量要求，不過隨著人類活動和光照增強的影響，臭氧的濃度有著逐漸提高的趨勢，使監測數據超過質量標準。此外，結合該地區的長期數據顯示，臭氧濃度也存在著季節性差異，在一月、五月中濃度最高，在七月、八月中濃度最低，結合臭氧濃度在季節性和日變化上的特點，可以提高臭氧污染的防治針對性，降低臭氧對人體健康的影響。

表1 空氣質量標準

3 臭氧污染的防治措施

結合臭氧的污染性而言，屬于二次污染物，因此在進行治理時需要做好其前驅物氮氧化物、有機廢氣、一氧化碳和二氧化硫等物質的治理。針對一氧化碳而言是燃燒不充分導致的；二氧化硫主要是汽車尾氣排放導致的、氮氧化物主要是高溫燃燒排放導致的；有機廢氣主要是印刷、噴涂、家具等行業生產導致的，因此在進行臭氧防治中需要進行綜合的防治，不能只關注臭氧污染物進行治理。不過結合當前很多地區的臭氧污染防治工作來看，雖然投入了較大的人力和物力，不過在未認識到臭氧污染的綜合防治價值下，單純將臭氧視為一次污染物進行處理，因此在防治效果上較低，下面將對綜合防治措施進行分析。

3.1 加強機動車尾氣的污染防治

機動車尾氣排放是造成臭氧污染的原因之一，因此在臭氧污染防治中需要優化城市的交通網絡，降低車輛的尾氣排放。同時政府可以支持和鼓勵市民選購清潔能源的車輛，從根本上降低機動車的尾氣排放。最后，相關部門要做好報廢車輛的拆解監管，提高黃標車的淘汰力度，控制尾氣排放。

3.2 宣傳清潔能源的使用

在生產生活中，可以通過對清潔能源的利用，降低污染物的排放，例如加強對天然氣和太陽能的應用，個別地區可以加強對風能和生物質能的利用，同時城市也需要對禁燃區進行劃分，同時落實城市集中供熱方案和清潔能源的分配方案，降低煤炭消耗量。

3.3 落實城市分區分類防控

為了提高臭氧污染物的分區、分類防控效果，需要做好以下幾點：第一，需要對城市的空間布局和產業結構進行一定優化和調整，對高污染的工業項目加強建設審批；第二，需要對現有的工業生產工藝進行升級，積極使用清潔型能源，提高企業生產的先進性；第三，要求結合城市的發展情況，在加速產業結構調整的而同時，對一些高排放、高污染和高耗能的企業進行入駐方面的管理，既要避免入駐園區，也要對排放強度大的區域加快產業結構調整。

3.4 注重污染物防控的協同

為了提高臭氧污染的治理效果，需啊喲做好污染物的防控協同，具體需要做好以下幾點：第一，需要結合需求進行大氣污染防治聯防聯控機制的建設，并建立區域大氣污染統一監管平臺；第二，需要建立重大建設項目環境影響評價的定期會商機制；第三，需要完成大氣環境實時監測和數據共享平臺的建設；第四，需要進行環境管理政策的創新，積極提高相關行業的能源消費干預度；第五，落實揮發性有機物排污費的征收機制并加強大氣環境監測信息的公開力度，在有效的監督下，更好的優化大氣污染防治措施。

3.5 提高大氣污染監測能力

為了提高臭氧污染的防治效果，需要相關的環境部門做好城市大氣污染的監測工作，在通過培訓和招聘提高監測隊伍的監測能力下，通過先進的監測方法和技術的應用，可以提高監測的合理性和科學性，為臭氧污染的治理打下基礎。同時，在時代的發展下，也需要對監測設備、儀器進行及時的更新，結合信息時代的發展背景，積極建立以緩解質量監測、環境信息支撐、污染源監測為核心的環境監測信息網，進而在借助計算機網絡、區域動態排放源清單、模型模擬等手段下，進行大氣污染監測預警平臺建設，最終提高監測在臭氧治理中的價值。

4 結語

綜上所述，在當前的社會發展中，隨著可持續發展戰略的不斷落實和推進，人民愈發關注環境方面的保護工作。結合臭氧是空氣污染中的組成部分，需要環境監測部門積極做好臭氧濃度的監測工作，并結合地區中的臭氧濃度變化特點，制定環境保護計劃。在實際的臭氧防治工作中，可以通過加強機動車尾氣的污染防治、宣傳清潔能源的使用、落實城市分區分類防控、注重污染物防控的協同和提高大氣污染監測能力等方面工作，最終提高臭氧污染防治效果，實現環境的有效保護，更好的推動社會實現可持續綠色的發展。