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控制臭氧污染必须进行源头治理

2017.08.16   来源: 互联网 大字

龚山陵,博士,国家“千人计划”****。中国气象局研究员、雾—霾监测预报创新团队*席,大气化学和大气气溶胶数值模式**。参与加拿大环境部的空气质量预报模式开发,特别是PM2.5的模拟研究,回国后指导建立了中国气象局化学天气数值预报系统。

有数据显示,近些年来,北半球许多国家的臭氧污染都比较突出。我国也不例外。2013年以来,我国三大**区域特别是京津冀和长三角地区臭氧浓度有显著的逐年上升趋势。今年前5个月,我国多个城市也出现臭氧浓度大幅上升现象。臭氧污染为什么会日益突出?如何更好地控制臭氧污染?记者采访了国家“千人计划”****、中国气象局研究员龚山陵博士。

对话人:中国气象科学研究院研究员龚山陵

采访人:本报记者原二军

臭氧浓度为什么会明显上升?

-氮氧化物和VOCS排放量增多,太阳辐射增强,导致臭氧浓度上升。

中国环境报:2013年以来,我国三大**区域的臭氧浓度有显著的逐年上升趋势。今年前5个月,我国多个城市也出现臭氧浓度大幅上升现象。为什么会出现这种现象?

龚山陵:自2013年以来,我国京津冀、珠三角、长三角等区域的臭氧浓度一直上升,位于西部的成渝地区也是如此。特别是今年上半年以来,臭氧浓度的上升就更为显著。导致这种现象出现主要有以下几方面原因。

**个要素就是人为活动产生的排放,包括机动车、燃煤、工业生产等排放出氮氧化物和VOCS(挥发性有机物)等污染物。太阳紫外线把二氧化氮分解成一氧化氮和氧原子,氧原子和大气中的氧气相结合,就形成了臭氧。如果在没有VOCS的情况下,臭氧(O3)和一氧化氮还会再发生反应,还原成二氧化氮,在大气中达到一种平衡状态。但因为有VOCS的存在,就可以起到催化剂的作用。在阳光照射的情况下,O3产生HO2自由基,可以把一氧化氮重新还原成二氧化氮。而二氧化氮在阳光辐射下又产生了臭氧,这也就使得臭氧不断累积而没有消耗,在这种情况下,就会出现臭氧浓度一直上升的情况。可以这么说,因为有VOCS的存在,使得臭氧量越来越多,当然这中间有很复杂的化学反应。

另一个要素就是天气本身。在污染物排放不变的情况下,如果说太阳光线越强,那么产生的臭氧就会越多。我们分析了京津冀和长三角臭氧变化的趋势,就发现在2013年~2017年这段时间内,太阳辐射强度一直在增高。一方面,这与**大气候本身的波动有关,这几年太阳辐射强度呈逐年增强趋势。另一方面,与近几年我国对PM2.5的有效防控有关,大气更清洁、颗粒物更少,增加了太阳辐射的强度,造成了臭氧量的增加。

分析还发现,在京津冀地区,臭氧的增加率和辐射增加率之间的相关性(r)能达到60%。也就是说,太阳辐射增加可以解释35%左右臭氧增加的方差(指各个数据与平均数之差的平方的平均值,用来测量和中心偏离的程度)。而在广州,这种相关性(r)能达到70%,辐射增加可以解释60%臭氧增加的方差。从这个角度来讲,天气原因在其中起到了一个非常大的作用。另外一个天气原因就是空中的水汽,也就是水分子,它也是影响臭氧的一个关键因素,它和太阳辐射是呈反向的关系。研究发现,大气中水汽含量越高,臭氧就越低。比如北京在2013年~2016年之间,年均总辐射从13.1增加到14.7(10-2兆焦耳/平方米),相对湿度从45.7 %下降到40.6%,是导致臭氧升高的主要原因之一。

投稿作者:孤芳不自赏46

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