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PM2.5已经OUT了?臭氧成北京首要污染物

  连日以来,北京城风和日丽,气温居高不下。殊不知高温背后,长期霸占京城污染物之首的PM2.5已默默“下岗”,被臭氧替代,且其危害不亚于我们常常提起的PM2.5。

PM2.5已经OUT了?臭氧成北京首要污染物

  北京市环保监测中心预报显示,今日首要污染物依旧为臭氧,空气质量整体处于轻度至中度污染之间。昨日,京城受弱气压场作用,温度较高,扩散条件不利,首要污染物为臭氧,空气质量达四级中度污染水平。这两天,京城首要污染物依旧是臭氧,为三级轻度至四级中度污染之间。

PM2.5已经OUT了?臭氧成北京首要污染物

  其实从18日开始,京城首要污染物就变为臭氧。18日14时,城六区PM2.5小时浓度为57微克/立方米,同一时间里,臭氧浓度达到185微克/立方米。19日14时,城六区臭氧浓度达236微克/立方米;20日14时,该数据为241微克/立方米。昨日14时,该数据达242微克/立方米。

  按照空气质量标准,当臭氧1小时平均浓度超过200微克/立方米时,或8小时滑动平均值超过160微克/立方米时,意味着开始造成污染。跟PM2.5不同的是,臭氧容易对人体造成急性伤害。

  环保部此前的空气质量报告显示,6月、7月和8月,京津冀地区的近半数污染日内,臭氧均代替PM2.5成为首要污染物。市环保监测中心介绍,北京5月到9月温度较高时,易发生臭氧超标污染。


我们如何减少臭氧带来的伤害?

    臭氧浓度超标会强烈刺激呼吸道,引起气道反应和气道炎症增加、哮喘加重等。数据显示:当空气中臭氧浓度达0.01至0.02毫克/升时,人们就可闻到;达到1毫克/升时,可使人呼吸加速、胸闷等;2.5至5毫克/升可引起脉搏加速、疲倦、头痛,在这样的环境中停留1小时,可发生肺气肿,严重时有生命危险。

  然而臭氧的监控并不容易。一是监测数据不准,二是控制臭氧的“原料”尾气排放量很难。

  此外,并非机动车氮氧化物排放量越少,臭氧生成就越少。因为氮氧化物等尾气中的一氧化氮有消除臭氧的效果,二氧化氮和VOC才是产生臭氧的直接“原料”,只有把二者都控制在某个适当的范围,臭氧生成量才最低。而VOC的来源又非常广泛,甚至植物也会排放,因此很难把控。

    要减轻臭氧对人体的危害,夏季午后应减少外出,如果不开窗效果更佳。

    此外,在办公室等有激光打印机的地方,因为激光打印机内含紫外光源,可电离强光产生臭氧,建议将其放置在通风处。

    对于必须外出的敏感人群,臭氧污染在时空分布上与PM2.5明显不同。时间上,易出现在夏季午后;空间上,污染高值易出现在郊区。外出尽量错开跟臭氧的“邂逅”。


    臭氧污染知识科普  

  臭氧污染究竟是什么?臭氧通常存在于距离地面30公里左右的高层大气中,它能有效阻挡紫外线,保护人类健康。但是在近地面,臭氧却是一种令人讨厌的污染物,是光化学烟雾的主要成分。

  夏季更适合生成光化学污染。由于气温高且紫外线强,机动车排放的污染物中,含大量的氮氧化物和挥发性有机物,在太阳光照射下,会发生一系列反应,生成臭氧。

  因此在阳光强烈、气温高的夏季,尤其在午后,易发生臭氧超标现象。一般高峰值出现在13时至14时左右,到傍晚时分,浓度逐渐降低。


    北京已开始治理臭氧污染

  那么,北京开始治理臭氧污染了吗?氮氧化物和VOC(挥发性有机物)是臭氧的重要前体物,因此,治理光化学烟雾的主要方法,就是控制这两种前体物。相比而言,机动车既产生氮氧化物,还产生VOC,所以,在气温高、光照好的非采暖季,汽车是臭氧污染的综合污染源。

  据悉,目前氮氧化物和VOC均已被列入北京的排放源清单中。另外,由于这两种污染物大量产生于机动车的尾气排放,因此,北京通过提高燃油标准、控制机动车保有量等方式,也有利于防治臭氧污染。


    【延伸阅读】:揭秘地球上的臭氧层形成的原因及其作用

  臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分,其主要作用是吸收短波紫外线。大气层的臭氧主要以紫外线打击双原子的氧气,把它分为两个原子,然后每个原子和没有分裂的氧合并成臭氧。臭氧分子不稳定,紫外线照射之后又分为氧气分子和氧原子,形成一个继续的过程臭氧氧气循环,如此产生臭氧层。自然界中的臭氧层大多分布在离地20—50千米的高空。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造。2011年11月1日,日本气象厅发布的消息称,今年以来测到的南极上空臭氧层空洞面积的最大值超过去年,已相当于过去10年的平均水平值。

  以上说臭氧层是由紫外线和氧气结合后,形成氧分子和氧原子,形成臭氧层。问题一,紫外线不带臭,氧气也不带臭,所以紫外经和氧气结合后也不该带臭;问题二,紫外线与氧气的结合不单在表层,表层以内的地球空间都同样有紫外线和氧气结合的机会,照这么说来臭氧层就不该只是3mm(1气压)的厚度,而是20-50千米之内全都是臭氧层。结合问题一,二的解释是:地球的引力是20-50千米的高度,在这个引力范围内,地球聚集着氧气及其它多种空气成份(包括臭气),3mm的臭氧层只是地球引力边缘与宇宙的分界点。

  命名

  人类真正认识臭氧是在150多年以前,德国先贝因(Schanbein)博士首次提出在水电解及火花放电中产生的臭味,同在自然界闪电后产生的气味相同,先贝因博士认为其气味难闻,由此将其命名为臭氧。

  形成

  自然界中的臭氧,大多分布在距地面20Km--50Km的大气中,我们称之为臭氧层。

  臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的。大家知道,太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种,当大气中(含有21%)的氧气分子受到短波紫外线照射时,氧分子会分解成原子状态。氧原子的不稳定性极强,极易与其他物质发生反应。如与氢(H2)反应生成水(H2O),与碳(C)反应生成二氧化碳(CO2)。同样的,与氧分子(O2)反应时,就形成了臭氧(O3)。臭氧形成后,由于其比重大于氧气,会逐渐的向臭氧层的底层降落,在降落过程中随着温度的变化(上升),臭氧不稳定性愈趋明显,再受到长波紫外线的照射,再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。

  数据

  在这么广大的区域内,臭氧估计小于大气的十万分之一。如果在0℃的温度下,把地球大气层中所有的臭氧全部压缩到一个标准大气压,则它也只能形成约3毫米厚的一层气体。那么,地球表面是否有臭氧存在呢?回答是肯定的。太阳的紫外线大概有近1%部分可达地面。尤其是在大气污染较轻的森林、山间、海岸周围的紫外线较多,存在比较丰富的臭氧 。

  作用

  大气臭氧层主要有三个作用。其一为保护作用,臭氧层能够吸收太阳光臭氧层阻挡紫外线中的波长306.3nm以下的紫外线,主要是一部分UV—B(波长290~300nm)和全部的UV—C(波长290nm=,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍 。其二为加热作用,臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空15~50km存在着升温层。正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气,所以也就不存在平流层。 大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。其三为温室气体的作用,在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。

  流层中的臭氧吸收掉太阳放射出的大量对人类、动物及植物有害波长的紫外线辐射(240-329纳米,称为UV-B波长),为地球提供了一个防止紫外辐射有害效应的屏障。但另一方面,臭氧遍布整个对流层,却起着温室气体的不利作用。在平流层中臭氧耗损,主要是通过动态迁移到对流层,在那里得到大部分具有活性催化作用的基质和载体分子,从而发生化学反应而被消耗掉。臭氧主要是与HOX、NOX、ClOX和BrOX中含有的活泼自由基发生同族气相反应。


    【相关阅读】:6月起西安启动臭氧污染整治

    今年以来,西安市空气质量出现反弹,较去年明显下滑,对此西安市将从6月起开展臭氧污染专项整治,确保西安市空气质量好转。

  记者了解到,这次专项整治活动将从6月起至9月份,重点涉及工业企业、汽修喷涂、餐饮油烟、油气储运、装饰涂料等领域。这些领域排放的氮氧化物在夏季高温、强光照射下发生二次反应,形成了臭氧,加之西安三面环山,不利于扩散,污染物容易聚积而出现浓度值超标。

  西安市治污减霾办主任陈松林说,每年6月至9月西安空气质量最好,但臭氧污染也最突出。“目前已有4天因臭氧浓度超标导致污染的天气,较去年提前了近一个月。可以说,今年夏季臭氧污染形势更为严峻。”

  据了解,今年以来,西安市已有3次月度排名进入全国74个重点城市空气质量排名后十位,截至目前全市优良天数较去年同期减少了31天,空气质量下滑明显。其中,自2月份开始,臭氧浓度已连续3个月较去年同期上升,分别达到30%、19%、20%。■

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