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前幾年,北方頻發(fā)的霧霾讓細(xì)顆粒物(PM2.5)進(jìn)入大眾視野,并引發(fā)關(guān)注。隨著治理力度不斷加大,我省PM2.5濃度連年下降、達(dá)標(biāo),“廣東藍(lán)”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(shù)比例(AQI達(dá)標(biāo)率)的重要因素。從省生態(tài)環(huán)境廳公布的今年前五個(gè)月全省空氣質(zhì)量狀況數(shù)據(jù)來看,臭氧作為全省首要污染物,占比達(dá)39.9%。
近地臭氧從哪里來?
臭氧是一種具有強(qiáng)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(huì)降低大氣能見度,導(dǎo)致溫室效應(yīng),還可能對(duì)人體造成損害。
臭氧危害有哪些?
華南理工大學(xué)環(huán)境與能源學(xué)院院長葉代啟介紹,臭氧濃度較高時(shí)會(huì)刺激眼睛,讓視覺敏感度和視力降低。也會(huì)引發(fā)肺功能改變,甚至引起肺組織的損傷,特別是對(duì)于支氣管炎患者,暴露在臭氧中將受到明顯損害。
據(jù)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(yán)重暴露時(shí)甚至可能導(dǎo)致死亡。
因?yàn)槌粞醍a(chǎn)生的時(shí)間恰逢大多數(shù)植物生長季,臭氧濃度增高會(huì)對(duì)植物葉片造成傷害,導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)、森林生產(chǎn)力下降等。
臭氧積累到一定水平后,還可能形成光化學(xué)煙霧,美國洛杉磯光化學(xué)煙霧事件、英國倫敦?zé)熿F事件均與此有關(guān)。
臭氧從哪來?
廣東省生態(tài)環(huán)境廳大氣環(huán)境管理處負(fù)責(zé)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(jī)化合物(VOCs)和氮氧化物(NOx)在陽光照射下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)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(píng)價(jià)濃度均呈波動(dòng)上升趨勢(shì),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(píng)價(jià)濃度仍處于低濃度可控水平,
但均呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)。
國控空氣監(jiān)測(cè)網(wǎng)觀測(cè)數(shù)據(jù)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(shí)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(shí)平均濃度限值二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)160微克/立方米的要求。
“臭氧已經(jīng)成為影響我省AQI達(dá)標(biāo)率的重要因素,在2018年,臭氧作為全省首要污染物的比例達(dá)59.6%。”省生態(tài)環(huán)境廳負(fù)責(zé)人表示,部分城市臭氧濃度始終在高位運(yùn)行,臭氧區(qū)域濃度均值尚未出現(xiàn)下降趨勢(shì)。
此前,省生態(tài)環(huán)境廳公布的2019年1月—5月全省空氣質(zhì)量狀況數(shù)據(jù)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(dá)39.9%,高于PM2.5的30.6%。
進(jìn)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(xiàn),葉代啟表示,光照充足且氣溫較高,臭氧污染可能會(huì)更加嚴(yán)重。
種類多、來源復(fù)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(hù)工程職業(yè)學(xué)院教授級(jí)高工鐘流舉曾打了一個(gè)形象的比方,就像治療痛風(fēng)一樣,痛風(fēng)表現(xiàn)為尿酸高,減少尿酸高則要少吃海鮮少喝啤酒。臭氧相當(dāng)于痛風(fēng),尿酸高相當(dāng)于光化學(xué)反應(yīng),海鮮啤酒才是治理的重點(diǎn)即“VOCs、NOx”。
在省環(huán)境監(jiān)測(cè)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(diǎn)和關(guān)鍵。”他進(jìn)一步解釋道,NOx主要來自機(jī)動(dòng)車、發(fā)電廠、燃煤鍋爐等排放。經(jīng)過治理,2011年起全國的NOx排放量已逐年下降。VOCs主要來自機(jī)動(dòng)車、石化工業(yè)排放和有機(jī)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(jī)物,來源復(fù)雜,研究難度大。
“對(duì)大氣VOCs的科學(xué)認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)不能滿足大氣環(huán)境質(zhì)量改善的管理和決策需求。”區(qū)宇波認(rèn)為,國家層面仍缺少對(duì)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(zhì)量目標(biāo)的VOCs總量控制技術(shù)方法。
“VOCs具有揮發(fā)性,從原料存放到生產(chǎn),期間每一個(gè)工序都伴隨著排放,必須針對(duì)全過程的各個(gè)環(huán)節(jié)排放采取針對(duì)性的治理。”區(qū)宇波說,現(xiàn)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(duì)具體的污染源控制和治理工作缺乏足夠經(jīng)驗(yàn)可供參考,成為控制VOCs排放的瓶頸問題。
此外,還存在監(jiān)測(cè)能力不足、治理措施和標(biāo)準(zhǔn)不完善等問題。
區(qū)宇波指出,VOCs監(jiān)測(cè)是基礎(chǔ),雖已經(jīng)有色譜法、質(zhì)譜法、光譜法等多種在線測(cè)量技術(shù),并已建立固定污染源廢氣VOCs在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),但在線監(jiān)測(cè)方法在質(zhì)量控制、質(zhì)量管理體系標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范上仍不完善。
區(qū)宇波介紹,實(shí)踐中對(duì)VOCs排放量及化學(xué)組分的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),大部分地區(qū)仍以“手工采樣+離線分析”為主,監(jiān)測(cè)頻次和監(jiān)測(cè)結(jié)果的時(shí)效性明顯不足,無法及時(shí)反映氣體濃度變化情況。
區(qū)宇波表示,多項(xiàng)相關(guān)法規(guī)、政策和標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)陸續(xù)推出,基本涵蓋了大部分重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域,推動(dòng)了VOCs減排有法可依、有據(jù)可查。但由于此前的研究基礎(chǔ)薄弱、缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù),現(xiàn)有的VOCs排放標(biāo)準(zhǔn)仍不完善,還有一些重點(diǎn)行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)尚未立項(xiàng),致使排放標(biāo)準(zhǔn)體系的建立進(jìn)展遲緩,制約了VOCs治理工作的總體推進(jìn)。
VOCs在線監(jiān)測(cè)技術(shù)是未來趨勢(shì)
噴漆、晾干、打磨、上蠟,在佛山桂城紅木行業(yè)綠色服務(wù)中心,工人們正在集裝箱般的隔間內(nèi)處理家具。“通過共享設(shè)備,將產(chǎn)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(jīng)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(wù)中心打磨房?jī)?nèi),技術(shù)工人正在對(duì)完成噴漆工序后的紅木家具進(jìn)行打磨。
據(jù)了解,廣東正加快對(duì)重點(diǎn)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(chǎng)化機(jī)制。在佛山,依托“一證式”管理,順德區(qū)推行VOCs交易試點(diǎn)。同時(shí)通過加大對(duì)移動(dòng)源排放控制的力度,利用機(jī)動(dòng)車排氣檢測(cè)監(jiān)管平臺(tái)、遙感監(jiān)測(cè)、黑煙車抓拍等技術(shù)手段加強(qiáng)在用車排放管理。7月1日起,廣東正式實(shí)施輕型汽車國六排放標(biāo)準(zhǔn),與國五標(biāo)準(zhǔn)相比,氮氧化物(NOx)下降42%,總碳?xì)浠衔铮═HC)和非甲烷碳?xì)浠衔铮∟MHC)分別下降50%。
而在VOCs的監(jiān)測(cè)技術(shù)方面,區(qū)宇波表示,相比于離線監(jiān)測(cè)技術(shù),在線監(jiān)測(cè)技術(shù)時(shí)間分辨率高,避免了樣品的保存運(yùn)輸?shù)葞淼母蓴_,應(yīng)該成為未來VOCs分析檢測(cè)發(fā)展的主要方向。
廣東省環(huán)境科學(xué)院負(fù)責(zé)人也提到,各地區(qū)臭氧形成機(jī)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(dòng)性,城市的下風(fēng)向地區(qū)夏秋季容易出現(xiàn)臭氧峰值。因此,需要有區(qū)域防控意識(shí),對(duì)NOx和VOCs進(jìn)行協(xié)同控制。
專家觀點(diǎn)
華南理工大學(xué)環(huán)境與能源學(xué)院院長——葉代啟:實(shí)行分區(qū)控制 制定針對(duì)性防治路線
廣東一直對(duì)大氣污染物的防治工作十分重視。經(jīng)過多年的努力,珠三角地區(qū)的一次污染物已經(jīng)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(xiàng)行動(dòng)實(shí)施方案》等,針對(duì)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(jīng)光化學(xué)反應(yīng)生成的二次污染物,反應(yīng)機(jī)理復(fù)雜,控制難度大。近年來,我國各地紛紛啟動(dòng)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(duì)臭氧污染,應(yīng)開展系統(tǒng)的科學(xué)研究,解決臭氧生成化學(xué)機(jī)制、污染的跨區(qū)域傳輸?shù)瓤茖W(xué)問題,為政策的制定提供方向性指導(dǎo)。完善相關(guān)的法律法規(guī),細(xì)化對(duì)臭氧前體物的行業(yè)管控。制定科學(xué)合理的VOCs和NOx協(xié)同控制方案,實(shí)行臭氧與PM2.5的協(xié)同防治。借鑒美國經(jīng)驗(yàn),對(duì)我國臭氧污染實(shí)行分區(qū)控制,建立我國臭氧控制分區(qū)方法,進(jìn)行臭氧控制區(qū)的劃分,并綜合考慮不同區(qū)域的特點(diǎn),提出針對(duì)不同區(qū)域、不同前體物的臭氧防治路線。
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