分享

听兰州光化学烟雾的故事,看臭氧治理的未来!

 郭溱 2023-09-28 发布于云南

唐孝炎院士

唐孝炎,中国工程院院士、北京大学环境科学与工程学院教授、联合国环境署臭氧层损耗环境影响评估组共同主席。

看点

01

兰州烟雾的确定

早在1974年,一条神秘的淡蓝色烟雾在兰州地处黄河“几”字形的左下拐弯处形成,从那时起,唐孝炎的团队就在汉中、兰州两地对西固的大气污染开展了为期三年的研究论证工作。

经过三四年的时间,唐孝炎的团队正式测到了一种在大气中不会自己生存的物质,叫过氧乙酰硝酸酯,英文名为PAN,这是光化学烟雾的特征污染物。并且也发现了区域输送现象,在西固化工区西部45公里下风向地区测到了高值的臭氧,跟当时洛杉矶光化学烟雾的传输征状类似。通过测到的PAN,加上高值的臭氧和VOC、NOx等气态污染物,1978年,确定兰州污染是光化学烟雾。

看点

02

兰州光化学烟雾的成因

兰州西固有一片石油化工区排放了大量挥发性有机化合物(VOCs),附近还有个氮肥厂排放了大量氮氧化物,这两种物质排到空气中与太阳光中的弱紫外光接触,发生非常快速的系列光化学反应。

在这个过程中,原来的一次污染物转变成二次污染物,而气态二次污染物最明显的就是臭氧,还有大量的自由基,以及一些细小颗粒物即PM2.5。

看点

03

兰州与洛杉矶光化学烟雾的区别

洛杉矶的光化学烟雾的主要来源是汽车尾气,兰州主要是化工污染,那时候没有多少汽车,这是主要的区别。

之后,唐孝炎的团队到东北大庆、上海金山化工等石油化工区也研究了臭氧问题,发现每个地方都有自己的特点。因为与地理位置、太阳光强度、一次污染物的排放都有关系。

洛杉矶当时有二三百万辆机动车,但受洛杉矶光化学烟雾影响最大的地方,是在其下风向的几百公里处,说明是输送过去的。因为汽车多的地方排放的一氧化氮和臭氧发生作用,使臭氧削减了,必然在输送一段时期后在比较远的地方出现高值。兰州的情况正好相反,因为没有那么多的一氧化氮。兰州西固本地当时测的臭氧浓度是200多个PPb,到了下风向地区变成400多个PPb。

看点

04

臭氧和PM2.5有没有关系?

PM2.5和臭氧都是二次污染物,挥发性有机化合物与氮氧化合物造成大气氧化性的增强,使得一次污染物——二氧化硫、氮氧化合物与有机物,发生转化变成二次污染物。实际上是大气氧化性大大加强了,也就是说自由基的浓度升高了。臭氧和PM2.5在大气氧化性的作用下一般情况应该都是增高的,但是二者的形成条件是有所不同的。 臭氧是需要在光辐射较强的情况下容易产生,而PM2.5则会影响阳光的强度,所以当气象条件特别是逆温层形成的时候,空气的流通量较小的情况下,PM2.5的生成影响了地面受到的辐射量,也就影响了臭氧的生成。所以,在夏秋季节的气象条件下,臭氧的影响会比较显著。到了晚秋和冬季,阳光强度已不利于臭氧的生成,当气象条件不利时,高浓度的一次污染物快速转变成PM2.5,甚至出现重污染。

看点

05

如何防治臭氧污染?

就是减VOCs,减氮氧化合物。但每个地方还不一样,因为VOCs和氮氧化合物之间是非线性关系,并不是减VOCs这么多,NO₂也减这么多就是好的。这是由每一个城市的地理位置、气象和污染物的排放种类等方方面面的因素决定的。

现在我们面临的客观情况是这样的:

一是气象完全控制不了,只能听天由命;

二是污染源可以控制,但是控制不了太多;

三是污染源位置,这是可以采取措施的。

气象是外因,污染物多是内因,如果我们能一下把污染物解决了,气象条件再差也不要紧。但目前情况我们不可能一下把污染物降到很多,怎么办?必须抓紧气象条件,环保部门与气象部门密切合作。

先总结这几年的重污染过程,总结哪些气象条件下最容易出现重污染过程,哪些重污染源在重污染气象条件经过的地区。如果正好在某一个气象点的路径上,能不能考虑搬迁?但企业搬迁要注意一个问题,避免石油化工与钢铁连在一起,这是我们1989年在湄洲湾做研究时最大的教训,同一个地区既是钢铁又是石化,VOCs加上二氧化硫、氮氧化物等一次排放物,PM2.5等问题都会暴发。

(文章首发于凤凰评论,有删节和改动,部分图片内容来源于唐孝炎院士在5月12日成都举办的中国工程院清洁空气高端论坛所作演讲)

环保部发布:环境保护部通报大气污染防治强化督查、打击进口废物环境违法专项行动、2017年上半年《环境保护法》实施情况等环境热点问题

中国环境新闻:环境保护部通报近期环境执法有关情况:将对全国1792家进口固体废物加工利用企业进行全面检查,目前进度过半

中国环境监测:长江上的监测小哥

真财网:垃圾分类小讲堂丨它被称为垃圾”黑洞“,有它不再为垃圾难分类发愁!

绿色郑州:有史以来最严厉的治理措施!郑州发力治理渣土车

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多