臭氧“魔性”大發(fā)成大氣污染“元兇” 美國人如何降魔？

　　 北京近幾日持續(xù)高溫，該市環(huán)保監(jiān)測中心預(yù)報(bào)顯示，從5月18日開始，首要污染物不是顆粒物而是臭氧。5月19日開始連續(xù)三天，當(dāng)日14時(shí)臭氧濃度一度超過200ug/m3標(biāo)準(zhǔn)。

　　北京的臭氧污染并非孤例。檢索媒體報(bào)道發(fā)現(xiàn)，2016年，關(guān)于臭氧超標(biāo)的最早報(bào)道見于4月4日，南京出現(xiàn)今年第一個(gè)臭氧超標(biāo)污染天。在上海，5月1日至18日有7個(gè)污染日，首要污染物中，除了1天為PM10外，其余6天均為臭氧。在鄭州，5月份截止到18日，臭氧作為首要污染物天數(shù)達(dá)到11天，占比為61.1%。

　　近年來，臭氧一度在夏季穩(wěn)居長江三角洲與珠江三角洲地區(qū)污染物之首。根據(jù)環(huán)保部公布的數(shù)據(jù)，2013年8月全國74個(gè)城市空氣質(zhì)量超標(biāo)天數(shù)中，以臭氧為首要污染物的天數(shù)占比超過七成，而PM2.5僅占19.8%。

　　魔性的EKMA曲線

　　臭氧本是聚集在距地面20-35公里的臭氧層，是保護(hù)地球的衛(wèi)士。但是，近些年來，地面臭氧的濃度卻在在不斷增長。臭氧引發(fā)的危害都是急性的，會強(qiáng)烈刺激呼吸道，引起氣道反應(yīng)和氣道炎癥增加、哮喘加重；影響呼吸系統(tǒng)，容易對肺部產(chǎn)生急性危害，比如肺氣腫。因此，就有專家稱臭氧是“在天是佛，下地成魔”。

　　地面臭氧，除少量由平流層傳輸外，大部分是由人為排放的“NOx（氮氧化物）”和“VOCs（揮發(fā)性有機(jī)物）”，在高溫光照條件下二次轉(zhuǎn)化形成的。NOx主要來自機(jī)動(dòng)車、發(fā)電廠、燃煤鍋爐和水泥爐窯等排放；VOCs主要來自機(jī)動(dòng)車、石化工業(yè)排放和有機(jī)溶劑的揮發(fā)等。

　　因此，當(dāng)二氧化硫超標(biāo)，削減其排放就能達(dá)到減少污染的目的。但是，這種方法不能直接用于對臭氧的控制。學(xué)界認(rèn)為，臭氧治理需利用EKMA曲線，通過控制臭氧前體物NOx和VOCs來控制臭氧。

EKMA曲線示意圖。來源：劉通浩論文《中國電力行業(yè)NOX排放控制成本效益分析》

　　EKMA曲線顯示了NOx和VOCs對于臭氧生成的復(fù)雜關(guān)系。當(dāng) VOCs與NOx濃度比值偏大的時(shí)候，臭氧生成處于 NOx 控制區(qū)，臭氧濃度隨 NOx 增加而增加，VOCs的變化對臭氧的影響不大；反之，當(dāng)VOCs與NOx比值較小時(shí)，臭氧生成處于VOCs控制區(qū)，臭氧濃度隨VOCs增加而增大，NOx濃度增加反而會使臭氧濃度降低。