VOCs、NVOCs、SVOCs和臭氧的前世今生

　　一起認識臭氧污染的前世今生

　　高空臭氧能阻擋紫外線、保護地球生物，而近地面臭氧則對生態環境構成污染。近年來，隨著空氣質量標準的修訂，臭氧污染逐漸為人關注。生態環境部相關負責人表示，我國臭氧污染超標程度相對較輕、總體可控。

　　臭氧污染從何而來，又該如何防治呢？

　　據生態環境部發布的空氣質量預報，8月27日，華北中南部局地可能出現中度污染，首要污染物主要為臭氧和細顆粒物。27日—28日，長三角內陸地區空氣質量以良為主，局部地區輕度污染，首要污染物為臭氧。中央氣象臺26日環境氣象公報顯示：未來一周，華北中南部、江淮中東部、黃淮中西部等地的部分地區白天太陽輻射較強、氣溫較高，較有利于臭氧生成。

　　今年上半年，全國338個地級及以上城市平均優良天數比例為77.2%，同比上升1.2個百分點，PM2.5、PM10、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳濃度均同比下降。但是，有項看不見的污染物卻在悄然增加，那就是臭氧——今年上半年，臭氧濃度同比上升2.6%，成為多地夏季大氣的首要污染物。

　　臭氧具有明顯季節性，對人體健康、生態環境有一定危害

　　明明陽光很好，天也很藍，為何有時空氣質量數據卻不太好？這往往是因為臭氧在“搗亂”。“陽光是臭氧發生的催化劑，陽光好的時候更有利于臭氧生成，影響空氣質量。”寧夏銀川市環保局大氣環境管理處負責人解釋。

　　據了解，近地面臭氧污染主要由氮氧化物與揮發性有機物等污染物在光照條件下通過光化學反應生成，形成機理非常復雜。臭氧污染程度與氮氧化物、揮發性有機物等前體物濃度，以及光照、溫度等氣象要素密切相關。

　　因此，臭氧具有明顯的季節性，一般夏季濃度較高，其余季節濃度較低。在夏季，一天中隨著氣溫升高、紫外線增強，臭氧濃度也會增加，在午后出現峰值。臭氧超標往往發生在溫度高、光照強的夏季午后，傍晚后，濃度一般會回落。

　　臭氧分“好”與“壞

　　所謂“好”的臭氧，是指大氣圈平流層中的臭氧，距離地面12—35千米，像一把保護傘，阻擋紫外線射向地球，對地球生物起到很好的保護作用。

　　“壞”的臭氧則是低空臭氧，大致出現在盛夏距地表約2.5千米的大氣層中，主要由碳氫化合物、氮氧化合物等污染物經過一系列光化學反應而產生。

　　近地面高濃度的臭氧會刺激和損害眼睛、呼吸系統等黏膜組織，對人體健康產生負面影響，對生態環境也會有一定危害，包括損傷植物葉面、降低農作物產量、加速建筑材料老化等。

　　考慮到臭氧對人體健康的危害，2012年，原環保部在對空氣質量標準進行修訂時，對臭氧標準進行了調整，使其成為空氣質量評估的重要組成部分。也正是因為監測數據的變化，促使臭氧問題進入公眾視線。

　　臭氧成為夏季多地大氣的首要污染物，但總體可控

　　近年來

　　臭氧污染逐漸受到關注

　　據了解，在北京，臭氧是夏季大氣首要污染物，2017年5月—9月的空氣質量超標日中，臭氧為首要污染物的天數約占3/4，但從全年看，PM2.5依然是北京的首要污染物。2013年—2017年，北京臭氧超標水平在14%—27%之間，每年會有個別天臭氧達到五級重度污染水平，這與溫度、光照等天氣條件有關。

　　在寧夏銀川市，近年來，臭氧也成了夏季大氣首要污染物。銀川市環保部門提供的數據顯示：2016年，該市臭氧超標天數為23天；2017年，臭氧超標天數達到47天，臭氧年平均濃度同比上升15%；2018年以來臭氧平均濃度持續呈現上升趨勢。

　　“一季度6項大氣污染物指標中5項均實現大幅下降，但臭氧平均濃度上升了15.2%。”銀川市環保局大氣環境管理處負責人介紹說。

　　在廣東，臭氧也是首要污染物。根據廣東省環保廳公布的數據，今年1月—5月，該省各城市臭氧平均濃度為149微克/立方米，同比上升了0.7%。

　　廣東省環境保護廳環境監測與科技標準處處長林文說，2015年—2017年，廣東全省及珠三角空氣質量連續三年達標，完成國家大氣考核目標，但與此同時，臭氧濃度雖然達標，升高趨勢卻明顯。林文說，這主要有幾方面原因：

　　一是氮氧化物和揮發性有機物排放量大，造成臭氧的生成潛勢大。

　　比如，城市的機動車保有量持續上漲，導致氮氧化物排放量的增加；家具、涂料等行業企業眾多，揮發性有機物排放量大。

　　二是高溫強光照射。

　　三是全球和區域臭氧濃度背景值持續上升，進一步抬高了臭氧濃度。

　　生態環境部相關負責人表示，我國臭氧污染超標程度相對較輕、總體可控，生態環境部將不斷加強治理和管控，扎實推進臭氧污染和PM2.5污染的協同治理。

　　控制臭氧污染，需減少氮氧化物和揮發性有機物排放

　　控制臭氧污染

　　除了改善整體生態環境外

　　重點是

　　減少前體物氮氧化物

　　和揮發性有機物的排放

　　臭氧污染的防治是世界性難題，歐美等發達國家至今也未實現臭氧污染的根治，我國大氣污染源類種類繁多，臭氧污染成因更加復雜，防治難度更大，必須依靠科學技術的支撐，科學施策，才能實現臭氧污染的有效控制。那么，研究臭氧污染來源與成因的主要科學方法有哪些呢？當前，針對臭氧污染成因的主要方法是基于觀測的成因分析，同時輔以空氣質量模式的數值模擬，而這種模擬需基于高分辨率的污染源清單、氣象場資料和本地化的化學反應機制。所以，臭氧污染的來源與成因研究是一項復雜而系統的工作，需要較長的時間和較大的投入，不可一蹴而就。

　　根據我國目前有限的臭氧污染成因定性分析結果，部分城市屬于VOCs控制型，即要實現臭氧的有效控制，就要優先控制VOCs污染；部分城市屬于NOx控制型，這些城市則需要加大NOx控制力度。京津冀及周邊各省市近期先后公布的藍天保衛戰三年作戰計劃中針對VOCs和NOx污染均制定了詳細的防治對策，這些措施勢必對當地臭氧污染防治產生積極作用，而要實現臭氧污染的長期改善向好，仍亟需開展深入系統的科學研究予以支撐。