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原创:继续深化对臭氧污染的认识

2018年10月10日作者:罗岳平 彭庆庆 金红红来源:中国环境报

  在我国很多地区,臭氧是仅次于颗粒物的首要污染物,而且其超标所占的比例越来越高,引起了社会各界的广泛关注。然而,对臭氧的认识不能仅局限于判断一个数值,更要探究数值背后隐藏的秘密,从而更客观的认识臭氧污染。此外,我们平时主要关注城区的臭氧污染,对广大农村的臭氧监测却滞后。由于缺少这两类数据的对比,就有可能出现认识上的偏差。以国家衡山环境空气背景站为例,尽管其自然生态环境良好,但空气质量达标率在2017年也只有91%,除颗粒物浓度偶尔超标外,其余都是臭氧污染所致。也就是说,在农村地区,臭氧是超过颗粒物的大气污染物。

  将衡山背景站在2017年的臭氧污染与毗邻最近的衡阳市区进行比较,可以发现很多有趣的现象。第一,从全年来看,两地都是4、5、9、10和11月份5个月的臭氧浓度最高。相反,6、7和8月份3个月的臭氧污染并不突出,只是由于这个时段的颗粒物污染下降,反衬出臭氧的危害。5-9月份期间,也就是颗粒物污染较轻时,衡山背景站和衡阳市区臭氧作为首要污染物的天数基本相当,而在其他时段,衡山背景站的比例远高于衡阳市区。

  第二,臭氧是典型的阶段性污染物。一年中,1、2、3和12月份的臭氧浓度较低,健康风险不大;一天中,一般上午9点到下午7点前后浓度较高,其它时段则相对安全。在高温季节,衡阳市区的臭氧浓度日变化犹如坐过山车,白天时段升得很高,夜间又衰减得很快,而衡山背景站的日变化平缓得多,两地的变化规律完全不一样,反映出城乡臭氧污染的生成和衰减过程存在较大差别。

  第三,衡山背景站的臭氧污染较衡阳市区严重。在2017年,衡阳市区的臭氧8小时滑动平均值只有7和8两个月略高于衡山背景站,而从月均值看,衡山背景站的臭氧浓度明显高于衡阳市区,有悖于城区VOCs排放量大,加剧臭氧污染的常识。显而易见,植物来源性VOCs的影响不容忽视。尤其是在冬季,衡山背景站和衡阳市区的臭氧日浓度日变化曲线都比较平缓,但衡山背景站的臭氧浓度严重得多。由此看来,臭氧污染并不是城区独有,广大农村可能更严重,与PM10、PM2.5等颗粒物的污染分布截然相反。

  第四,在5和9月份,两地分别出现上、下半年的臭氧污染峰值,尤其是在9月份,衡阳市区和衡山背景站的臭氧浓度都达到全年最高值,几乎超过1月份的浓度1倍。在其他城市也观察到类似情况,对此应加强分析研究。

  随着一批区域站建成,农村臭氧污染监测网络在不断完善,掌握的一手资料也越来越丰富,要对这些珍贵数据进行系统分析,从而深化对我国城乡臭氧污染规律的认识。就臭氧健康风险评价而言,采用日最大8小时平均浓度也值得商榷。大气污染物的允许浓度确定都是基于终身呼吸安全和累积效应两个原则,但由于大气的流动性强、混合程度高,室内外浓度差别大、个体的暴露时间迥异等原因,制订相应浓度限值是难度很大的。简单来说,一个人可能一天20个小时是在室内,臭氧浓度都是安全的;4个小时室外活动,分散在早晚等时段,主动避开了高温、强光照时段,那么最大8小时平均浓度就失去了健康指导价值,除非其能指示总的污染水平,但实际上不能达到。

  任何环境污染物的健康风险都是与其剂量和暴露时间等因素密切相关的。室外臭氧污染一般只在有限时段出现,制订质量标准是要充分考虑这种特殊性,不宜把其健康风险拔高,过多的增加防治成本。 宏观上判断,在市区,由于人类活动释放的挥发性有机物和氮氧化物等是远超过背景站以及其他农村地区的,减排这些指标,也就意味着更接近自然状态,相应的,臭氧浓度会进一步升高,达到和农村一样的水平。由此看来,随着其他大气污染物治理到位,臭氧浓度反而会有所增高,这也与目前观察到的现象吻合,需要系统研究。不减排挥发性有机物等,存在PM2.5等的污染;大幅度减排,臭氧污染恶化。在这两者之间,应评价优先保证目标,找到最佳平衡点。


编辑:李莹