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我国臭氧污染形势分析及防控对策建议#臭氧检测仪

 发布时间:2021-10-12 点击量:222

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中国O3污染情况

自2013年实施《大气污染防治行动计划》和《打赢蓝天防御战三年行动计划》以来,中国环境空气质量明显改善。空气中二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)和可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)和一氧化碳(CO)的浓度显著下降,尤其是PM2.5污染控制取得了显著成效,但,

O3污染逐年增加

2019年,337个地级及以上城市(以下简称“337个城市")O3最大8小时浓度第90百分位平均值为148μg/m3,与2015年和2017年相比分别为20.7%和8.6%。其中,京津冀及周边地区、长江三角洲地区、隋平原、苏皖鲁豫边区占20.7%2019年全国O3超标城市103个,其中80%分布在京津冀及其周边地区(28个)、长江三角洲(25个)、魏奋平原(9个)、苏皖鲁豫边区(21个),成为全国O3污染重灾区。在337个城市中,以O3为主要污染物的天数比例逐年上升,从2015年的12.5%上升到2019年的41.7%,仅次于以PM2.5为主要污染物的天数比例(45.0%),尤其是京津冀及其周边地区和长三角地区,超过了以O3为主要污染物的天数(见图2)。O3已成为影响我国空气质量的重要污染物。

总的来说,O3的污染程度明显低于PM2.5

目前我国O3日最大8小时浓度平均值二级标准与世界卫生组织(WHO)过渡性目标值一致,是WHO指导值的1.6倍,是美国标准的1.14倍,是欧盟标准的1.33倍。我国O3空气质量标准限值与欧美发达国家相差不大。而我国PM2.5浓度的年平均和日平均标准仅符合WHO第一阶段的过渡值,分别是WHO年平均和日平均浓度指导值的3.5倍和3倍,以及美国标准年平均和日平均。2.9倍和2.1倍;欧盟标准只规定了PM2.5的年平均值,而中国标准是1.4倍。虽然近年来我国O3污染持续增加,但总的来说,PM2.5仍然是影响我国大气环境和人类健康的最重要的污染物。2019年,全国337个城市PM2.5年平均浓度是WHO标准值的3.6倍,而O3日最大浓度第90百分位平均值是WHO标准值的1.5倍。根据全球疾病负担研究中对中国的分析,中国大气环境中PM2.5暴露造成的健康风险约为O3暴露造成的健康风险的5倍[1]。

从水平来看,我国O3污染水平略高于欧美,京津冀及其周边地区和长三角地区高于美国西部。总的来说,中国的O3污染水平相当于2000年左右的美国,远低于光化学烟雾事件频繁发生的1950年左右的美国。

轻度污染是O3超标的主要原因,但中度和重度污染的比例在增加

2019年,全国337个城市最高8小时平均O3浓度超标率为7.9%,占88.6%。京津冀及其周边地区、长三角地区、燕平原和苏皖鲁豫边区O3超标比例分别为79.8%、89.7%、90.0%和91.0%。全国及重点地区主要受光污染2015年至2019年,全国337个城市中度及以上污染比例由7.2%上升至11.4%。

其中,京津冀及周边地区中度及以上污染比例增幅最大,上升11.3个百分点(见图3),全国及重点地区中度及以上污染天数比例呈上升趋势。因此,O3污染的防治不仅要提高优日比例,还要加强中重度污染的控制,有效降低O3污染的急性健康影响。

O3污染的区域性特征明显

O3及其前体物影响范围广、持续时间长、传播距离长,表现出明显的区域性污染特征。区域内城市与区域间的O3相互作用显著,污染分布相对均匀,一般没有明显的污染热点城市。根据全国空气质量观测数据,我国O3污染过程主要集中在以“京杭Xi"为顶点的三角区。假设该区域一半以上城市的O3日平均浓度同时超标,这是一个区域污染过程。2019年该地区有16个区域性O3污染过程,90%以上的城市在条件下超标,影响面积约78万平方公里。O3污染的区域性特征明显强于PM2.5其中,2019年京津冀及其周边地区发生了20余次区域性O3污染过程,对28个城市的影响最大,持续时间最长为19天。因此,建议“十四五"期间在更大范围内开展O3防治。

影响臭氧污染的因素

O3是大气中的VOCs、NOx等污染物在太阳紫外辐射作用下发生光化学反应产生的二次污染物。O3的形成机理非常复杂,不同地区、不同时期造成O3污染的原因差异较大,但共同特点包括:VOCs和NOx排放总量较大,尤其是VOCs没有得到有效控制;O3与VOCs和NOx排放之间存在非线性响应关系,O3形成的化学过程复杂。O3污染对光、温度、相对湿度、降水等气象因素极其敏感。


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