VOCs、NVOCs、SVOCs和臭氧的前世今生

　　一起认识臭氧污染的前世今生

　　高空臭氧能阻挡紫外线、保护地球生物，而近地面臭氧则对生态环境构成污染。近年来，随着空气质量标准的修订，臭氧污染逐渐为人关注。生态环境部相关负责人表示，我国臭氧污染超标程度相对较轻、总体可控。

　　臭氧污染从何而来，又该如何防治呢？

　　据生态环境部发布的空气质量预报，8月27日，华北中南部局地可能出现中度污染，首要污染物主要为臭氧和细颗粒物。27日—28日，长三角内陆地区空气质量以良为主，局部地区轻度污染，首要污染物为臭氧。中央气象台26日环境气象公报显示：未来一周，华北中南部、江淮中东部、黄淮中西部等地的部分地区白天太阳辐射较强、气温较高，较有利于臭氧生成。

　　今年上半年，全国338个地级及以上城市平均优良天数比例为77.2%，同比上升1.2个百分点，PM2.5、PM10、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳浓度均同比下降。但是，有项看不见的污染物却在悄然增加，那就是臭氧——今年上半年，臭氧浓度同比上升2.6%，成为多地夏季大气的首要污染物。

　　臭氧具有明显季节性，对人体健康、生态环境有一定危害

　　明明阳光很好，天也很蓝，为何有时空气质量数据却不太好？这往往是因为臭氧在“捣乱”。“阳光是臭氧发生的催化剂，阳光好的时候更有利于臭氧生成，影响空气质量。”宁夏银川市环保局大气环境管理处负责人解释。

　　据了解，近地面臭氧污染主要由氮氧化物与挥发性有机物等污染物在光照条件下通过光化学反应生成，形成机理非常复杂。臭氧污染程度与氮氧化物、挥发性有机物等前体物浓度，以及光照、温度等气象要素密切相关。

　　因此，臭氧具有明显的季节性，一般夏季浓度较高，其余季节浓度较低。在夏季，一天中随着气温升高、紫外线增强，臭氧浓度也会增加，在午后出现峰值。臭氧超标往往发生在温度高、光照强的夏季午后，傍晚后，浓度一般会回落。

　　臭氧分“好”与“坏

　　所谓“好”的臭氧，是指大气圈平流层中的臭氧，距离地面12—35千米，像一把保护伞，阻挡紫外线射向地球，对地球生物起到很好的保护作用。

　　“坏”的臭氧则是低空臭氧，大致出现在盛夏距地表约2.5千米的大气层中，主要由碳氢化合物、氮氧化合物等污染物经过一系列光化学反应而产生。

　　近地面高浓度的臭氧会刺激和损害眼睛、呼吸系统等黏膜组织，对人体健康产生负面影响，对生态环境也会有一定危害，包括损伤植物叶面、降低农作物产量、加速建筑材料老化等。

　　考虑到臭氧对人体健康的危害，2012年，原环保部在对空气质量标准进行修订时，对臭氧标准进行了调整，使其成为空气质量评估的重要组成部分。也正是因为监测数据的变化，促使臭氧问题进入公众视线。

　　臭氧成为夏季多地大气的首要污染物，但总体可控

　　近年来

　　臭氧污染逐渐受到关注

　　据了解，在北京，臭氧是夏季大气首要污染物，2017年5月—9月的空气质量超标日中，臭氧为首要污染物的天数约占3/4，但从全年看，PM2.5依然是北京的首要污染物。2013年—2017年，北京臭氧超标水平在14%—27%之间，每年会有个别天臭氧达到五级重度污染水平，这与温度、光照等天气条件有关。

　　在宁夏银川市，近年来，臭氧也成了夏季大气首要污染物。银川市环保部门提供的数据显示：2016年，该市臭氧超标天数为23天；2017年，臭氧超标天数达到47天，臭氧年平均浓度同比上升15%；2018年以来臭氧平均浓度持续呈现上升趋势。

　　“一季度6项大气污染物指标中5项均实现大幅下降，但臭氧平均浓度上升了15.2%。”银川市环保局大气环境管理处负责人介绍说。

　　在广东，臭氧也是首要污染物。根据广东省环保厅公布的数据，今年1月—5月，该省各城市臭氧平均浓度为149微克/立方米，同比上升了0.7%。

　　广东省环境保护厅环境监测与科技标准处处长林文说，2015年—2017年，广东全省及珠三角空气质量连续三年达标，完成国家大气考核目标，但与此同时，臭氧浓度虽然达标，升高趋势却明显。林文说，这主要有几方面原因：

　　一是氮氧化物和挥发性有机物排放量大，造成臭氧的生成潜势大。

　　比如，城市的机动车保有量持续上涨，导致氮氧化物排放量的增加；家具、涂料等行业企业众多，挥发性有机物排放量大。

　　二是高温强光照射。

　　三是全球和区域臭氧浓度背景值持续上升，进一步抬高了臭氧浓度。

　　生态环境部相关负责人表示，我国臭氧污染超标程度相对较轻、总体可控，生态环境部将不断加强治理和管控，扎实推进臭氧污染和PM2.5污染的协同治理。

　　控制臭氧污染，需减少氮氧化物和挥发性有机物排放

　　控制臭氧污染

　　除了改善整体生态环境外

　　重点是

　　减少前体物氮氧化物

　　和挥发性有机物的排放

　　臭氧污染的防治是世界性难题，欧美等发达国家至今也未实现臭氧污染的根治，我国大气污染源类种类繁多，臭氧污染成因更加复杂，防治难度更大，必须依靠科学技术的支撑，科学施策，才能实现臭氧污染的有效控制。那么，研究臭氧污染来源与成因的主要科学方法有哪些呢？当前，针对臭氧污染成因的主要方法是基于观测的成因分析，同时辅以空气质量模式的数值模拟，而这种模拟需基于高分辨率的污染源清单、气象场资料和本地化的化学反应机制。所以，臭氧污染的来源与成因研究是一项复杂而系统的工作，需要较长的时间和较大的投入，不可一蹴而就。

　　根据我国目前有限的臭氧污染成因定性分析结果，部分城市属于VOCs控制型，即要实现臭氧的有效控制，就要优先控制VOCs污染；部分城市属于NOx控制型，这些城市则需要加大NOx控制力度。京津冀及周边各省市近期先后公布的蓝天保卫战三年作战计划中针对VOCs和NOx污染均制定了详细的防治对策，这些措施势必对当地臭氧污染防治产生积极作用，而要实现臭氧污染的长期改善向好，仍亟需开展深入系统的科学研究予以支撑。