城市環(huán)境臭氧污染在線監(jiān)測
研究表明,當(dāng)城市環(huán)境中的臭氧濃度超過一定限值時,會造成灰霾和光化學(xué)煙霧等大氣污染;若超過160μg/m3,就會損害人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng),造成頭痛、胸悶、思維能力下降;當(dāng)達到50ppb時,會造成植物的葉片壞死、脫落、長漂白斑,從而抑制生長,造成作物減產(chǎn)。
近年來,城市臭氧污染備受環(huán)保部門關(guān)注。《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》(GB3095-2012)中將臭氧作為氣象觀測的6項基本污染物之一,并規(guī)定臭氧每8小時的年第90百分位不超過160μg/m3,若高于這個數(shù)值即成為臭氧污染。
在城市網(wǎng)格化環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)中,對城市近地面臭氧濃度的實時監(jiān)測,都是通過自動氣象站上百葉盒內(nèi)的臭氧傳感器進行。它根據(jù)電化學(xué)測量原理,利用被測臭氧在傳感器工作電極和對電極上發(fā)生相應(yīng)的氧化還原反應(yīng)并釋放電荷,通過外電路形成電流,電流大小與氣體濃度成正比,從而實現(xiàn)對臭氧的測量。
我司研制的臭氧變送器器采用美國進口的高靈敏度檢測探頭,加上高性能的信號采集電路,以±6%FS的測量精度,0.1ppm的分辨率,≤2%的重復(fù)性,≤7%信號值/年的穩(wěn)定性,在35S內(nèi)對空氣中的臭氧進行迅速靈敏反應(yīng)。在城市環(huán)境監(jiān)測中,常備安裝在揚塵監(jiān)測站上,組成網(wǎng)格化城市環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),并將采集到的數(shù)值發(fā)送給監(jiān)控主機,由自動氣象站采用GPRS/4G無線通訊方式,將所有的氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳至氣象監(jiān)測平臺或環(huán)保平臺。
臭氧是典型的二次污染物,減少來源,控制前體物排放,是治理城市地區(qū)近地面臭氧污染的關(guān)鍵。臭氧的前體物主要是氮氧化物和揮發(fā)性有機污染物,而這兩種污染物同樣也是二次細顆粒物的前體物。因此,有效控制這兩項前體物的排放不僅對控制臭氧污染非常重要,對防治PM2.5同樣重要。
臭氧不同于一般空氣污染物,其屬于一次污染物在陽光作用下形成的二次污染物,特別在晴朗的夏季,高溫、強光照、強太陽輻射等條件下十分利于臭氧生成;隨著各種涂料與燃料的使用量越來越大,其排放的氮氧化物(NOx)、揮發(fā)性有機物(VOCs)等成為導(dǎo)致城市地區(qū)近地面臭氧升高的元兇。
城市近地面臭氧濃度升高,不但給生態(tài)環(huán)境及人體健康帶來直接破壞性影響,還會加速PM2.5等污染物的轉(zhuǎn)化形成,進一步影響環(huán)境空氣質(zhì)量;在11月3日發(fā)布《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標的建議》中明確指出,要加強臭氧和細顆粒物的協(xié)同控制,基本消除重污染天氣。