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Products前幾年,北方頻發(fā)的霧霾讓細顆粒物(PM2.5)進入大眾視野,并引發(fā)關注。隨著治理力度不斷加大,我省PM2.5濃度連年下降、達標,“廣東藍”日益成為常態(tài)。
相比之下,另一種鮮為人知的污染物臭氧(O?)卻日益成為影響優(yōu)良天數比例(AQI達標率)的重要因素。從省生態(tài)環(huán)境廳公布的今年前五個月全省空氣質量狀況數據來看,臭氧作為全省首要污染物,占比達39.9%。
近地臭氧從哪里來?
臭氧是一種具有強氧化性的氣體。大氣中90%以上的臭氧存在大氣層的上部或平流層,離地面有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害。
而在近地面聚集高濃度的臭氧,將會降低大氣能見度,導致溫室效應,還可能對人體造成損害。
臭氧危害有哪些?
華南理工大學環(huán)境與能源學院院長葉代啟介紹,臭氧濃度較高時會刺激眼睛,讓視覺敏感度和視力降低。也會引發(fā)肺功能改變,甚至引起肺組織的損傷,特別是對于支氣管炎患者,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,加速人體衰老,嚴重暴露時甚至可能導致死亡。
因為臭氧產生的時間恰逢大多數植物生長季,臭氧濃度增高會對植物葉片造成傷害,導致農作物減產、森林生產力下降等。
臭氧積累到一定水平后,還可能形成光化學煙霧,美國洛杉磯光化學煙霧事件、英國倫敦煙霧事件均與此有關。
臭氧從哪來?
廣東省生態(tài)環(huán)境廳大氣環(huán)境管理處負責人介紹,近地面的臭氧主要是由大氣環(huán)境中的揮發(fā)性有機化合物(VOCs)和氮氧化物(NOx)在陽光照射下發(fā)生光化學反應生成的。
臭氧已成為全省首要污染物
近年來,全國整體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(qū)域臭氧評價濃度均呈波動上升趨勢,目前珠三角臭氧污染水平優(yōu)于京津冀、長三角。
從廣東省層面看,
全省和珠三角地區(qū),
臭氧評價濃度仍處于低濃度可控水平,
但均呈現波動上升趨勢。
國控空氣監(jiān)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年廣東省臭氧大8小時均值第90百分位濃度為154微克/立方米,同比2017年上升0.7%;珠三角地區(qū)為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。
“臭氧已經成為影響我省AQI達標率的重要因素,在2018年,臭氧作為全省首要污染物的比例達59.6%。”省生態(tài)環(huán)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(qū)域濃度均值尚未出現下降趨勢。
此前,省生態(tài)環(huán)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(xù)下降,為27微克/立方米,而臭氧作為全省首要污染物比例達39.9%,高于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集中出現,葉代啟表示,光照充足且氣溫較高,臭氧污染可能會更加嚴重。
種類多、來源復雜,VOCs治理難
除了天氣條件,VOCs、NOx也是臭氧形成的*條件。廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學院教授級高工鐘流舉曾打了一個形象的比方,就像治療痛風一樣,痛風表現為尿酸高,減少尿酸高則要少吃海鮮少喝啤酒。臭氧相當于痛風,尿酸高相當于光化學反應,海鮮啤酒才是治理的重點即“VOCs、NOx”。
在省環(huán)境監(jiān)測中心副主任區(qū)宇波看來,和NOx比起來,“VOCs是臭氧治理工作的難點和關鍵。”他進一步解釋道,NOx主要來自機動車、發(fā)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(yè)排放和有機溶劑揮發(fā)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,來源復雜,研究難度大。
“對大氣VOCs的科學認識還遠不能滿足大氣環(huán)境質量改善的管理和決策需求。”區(qū)宇波認為,國家層面仍缺少對大氣VOCs污染狀況的研究,特別是缺乏系統(tǒng)的VOCs排放源清單和源成分譜庫、以及缺乏基于環(huán)境質量目標的VOCs總量控制技術方法。
“VOCs具有揮發(fā)性,從原料存放到生產,期間每一個工序都伴隨著排放,必須針對全過程的各個環(huán)節(jié)排放采取針對性的治理。”區(qū)宇波說,現在“排放—治理”一體化管理研究較為匱乏,企業(yè)和管理部門對具體的污染源控制和治理工作缺乏足夠經驗可供參考,成為控制VOCs排放的瓶頸問題。
此外,還存在監(jiān)測能力不足、治理措施和標準不完善等問題。
區(qū)宇波指出,VOCs監(jiān)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,并已建立固定污染源廢氣VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng),但在線監(jiān)測方法在質量控制、質量管理體系標準規(guī)范上仍不完善。
區(qū)宇波介紹,實踐中對VOCs排放量及化學組分的動態(tài)監(jiān)測,大部分地區(qū)仍以“手工采樣+離線分析”為主,監(jiān)測頻次和監(jiān)測結果的時效性明顯不足,無法及時反映氣體濃度變化情況。
區(qū)宇波表示,多項相關法規(guī)、政策和標準已經陸續(xù)推出,基本涵蓋了大部分重點行業(yè)和領域,推動了VOCs減排有法可依、有據可查。但由于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(yè)的排放標準尚未立項,致使排放標準體系的建立進展遲緩,制約了VOCs治理工作的總體推進。
VOCs在線監(jiān)測技術是未來趨勢
噴漆、晾干、打磨、上蠟,在佛山桂城紅木行業(yè)綠色服務中心,工人們正在集裝箱般的隔間內處理家具。“通過共享設備,將產生污染的工序集中起來管理。”南海區(qū)桂城街道環(huán)保辦主任陳德球介紹,廢氣經過水簾柜、活性炭過濾吸附箱等凈化后排出,每年削減大氣VOCs排放量約20噸。
在紅木行業(yè)綠色服務中心打磨房內,技術工人正在對完成噴漆工序后的紅木家具進行打磨。
據了解,廣東正加快對重點行業(yè),如工業(yè)涂裝、印刷、制鞋、家具制造等的VOCs排放治理,積極探索生態(tài)環(huán)境市場化機制。在佛山,依托“一證式”管理,順德區(qū)推行VOCs交易試點。同時通過加大對移動源排放控制的力度,利用機動車排氣檢測監(jiān)管平臺、遙感監(jiān)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,廣東正式實施輕型汽車國六排放標準,與國五標準相比,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(jiān)測技術方面,區(qū)宇波表示,相比于離線監(jiān)測技術,在線監(jiān)測技術時間分辨率高,避免了樣品的保存運輸等帶來的干擾,應該成為未來VOCs分析檢測發(fā)展的主要方向。
廣東省環(huán)境科學院負責人也提到,各地區(qū)臭氧形成機制的差異較大,特征不同,仍需深入研究、施策。臭氧污染具有流動性,城市的下風向地區(qū)夏秋季容易出現臭氧峰值。因此,需要有區(qū)域防控意識,對NOx和VOCs進行協(xié)同控制。
專家觀點
華南理工大學環(huán)境與能源學院院長——葉代啟:實行分區(qū)控制 制定針對性防治路線
廣東一直對大氣污染物的防治工作十分重視。經過多年的努力,珠三角地區(qū)的一次污染物已經得到了較為有效的控制。近年來,廣東陸續(xù)發(fā)布了《2017年珠江三角洲地區(qū)臭氧污染防治專項行動實施方案》等,針對臭氧污染提出防控要求,但總體來說,由于廣東屬于臭氧前體物大量排放、氣候條件有利于臭氧生成的地區(qū),臭氧污染防治工作存在著不小的挑戰(zhàn)。
在臭氧污染治理方面,因臭氧是經光化學反應生成的二次污染物,反應機理復雜,控制難度大。近年來,我國各地紛紛啟動了其前體物VOCs排放的控制,但尚未建立行之有效的防治政策和管理制度。
葉代啟建議,針對臭氧污染,應開展系統(tǒng)的科學研究,解決臭氧生成化學機制、污染的跨區(qū)域傳輸等科學問題,為政策的制定提供方向性指導。完善相關的法律法規(guī),細化對臭氧前體物的行業(yè)管控。制定科學合理的VOCs和NOx協(xié)同控制方案,實行臭氧與PM2.5的協(xié)同防治。借鑒美國經驗,對我國臭氧污染實行分區(qū)控制,建立我國臭氧控制分區(qū)方法,進行臭氧控制區(qū)的劃分,并綜合考慮不同區(qū)域的特點,提出針對不同區(qū)域、不同前體物的臭氧防治路線。