当前位置:蒙特卡罗娱乐场网址 > 自然科学 >

臭氧:这个“透明杀手”有点狠—新闻—科学网

发布时间:2017-12-04 阅读:

  臭氧:这个“透明杀手”有点难 - News - Science Network

  与一直留在我们耳边的PM2.5相比,臭氧由于没有前爪,并没有引起太多的公众关注,而是静静地在晴空中潜伏,被称为透明杀手。

  那么我们如何监测和控制臭氧?最近,美国国家科学院院刊发表了哈佛大学的一篇文章。根据这篇文章,研究人员开发了一个基于季节数据的统计模型。美国东部夏季月份的臭氧浓度首次可以提前四分之一预报。

  37年的监测数据支撑了预测模型

  美国自1980年以来一直在监测空气中的臭氧浓度。本文的第一作者,哈佛大学应用工程与科学研究院博士生沉璐告诉“中国科学报”记者。

  美国“对臭氧的关注起源于20世纪40年代初期,当时美国洛杉矶发生了严重的光化学烟雾事件。当地发生的事件发生在当地夏天,天空应该是清晰的,但空气中的能见度城市很低,洛杉矶的许多人发红,喉咙痛,呼吸困难,头晕,头痛等症状。

  后来,科学家证实,事件中的罪魁祸首是臭氧,臭氧是一种在太阳光线下引起挥发性碳氢化合物和氮氧化物光化学反应的产物,通常来自汽车尾气,石油化工的所谓的氮氧化物和挥发性有机化合物植物排放和森林植被排放,高温,强烈的辐射会加速光化学反应,造成大量臭氧出现,这种有害的烟雾混合物除氮氧化物等污染物外,主要是臭氧和醛类等,而且颗粒细小,对人体呼吸系统有直接的影响。

  尽管这次事故与洛杉矶地形有着千丝万缕的联系,但汽车尾气排放和日光照射也是导致光化学烟雾事件的罪魁祸首之一。

  但这只是光化学污染事件的开始。 1943年以后,烟雾更加猖獗。结果,在100公里以外的海拔2000米的大型松树林也死亡,柑橘产量减少。 1955年,呼吸衰竭死亡人数为65岁以上的老年人数超过400人; 1970年,大量的人患上了红眼病。

  为了应对可怕的光化学污染,自20世纪50年代以来,美国对露天垃圾燃烧和工厂烟气排放作了严格的规定,包括控制含碳氢化合物的化学溶剂,垃圾填埋场的有毒气体,火电的氮氧化物植物处理动物工厂等

  不仅如此,汽车尾气的控制也是治理的重点。空气质量管理人员首先确定负责尾气监测和污染治理设施认证的管理部门,严格控制挥发性有机物的排放。在洛杉矶,政府也要求车辆加装催化转化器,减排效果显着。

  除了健康因素之外,臭氧浓度还会影响自然植被的产量和作物产量,所以美国一直关注臭氧浓度,这些观测结果也是推动大气化学研究的重要数据。沉路告诉记者。

  根据37年的监测资料,沉璐和导师洛雷塔·米克利分析了大量的观测资料和气象模式,发现夏季美国东部的高浓度臭氧与温暖的热带大西洋,太平洋东北部的冷海地表温度以及夏威夷,大西洋和北美海平面气压异常。

  针对这些关系,他们开发了一个统计模型,预测1980 - 2013年间夏季臭氧浓度的年变化为45%。臭氧浓度不仅与当地天气密切相关,而且受到大气环流的影响半球尺度和海水温度。沉路解释说。

  监测数据更PM2.5或可预测

  既然臭氧可以预测,那么PM2.5也可以模拟其浓度变化?对此,沉路认为,PM2.5也应该可以提前一个季度预报,但目前还没有相关的研究。

  事实上,在空气污染物中,不管是可吸入颗粒还是臭氧,都只是人类面临的诸多问题之一。每个国家都强调大气污染物的水平,要看经济发展水平和污染水平等社会和环境问题,但总的来说,PM2.5的危害比臭氧更大。

  但这并不意味着我国有关研究机构忽视了臭氧污染。在北京新闻节目播出后的空气质量监测方案中,臭氧尚未公开发表。

  但是,仅仅依靠现有的统计模型来预测中国的臭氧污染也是困难的。与美国37年的监测时间相比,中国臭氧观测的时间序列还很短。目前,这个模型是不可能直接预测的。我们必须找到其他方法来找出答案。影响中国空气质量的大规模流通与美国不一样,所以这个模式不能直接使用。

  臭氧控制势在必行

  2017年初,深圳市和郑州市提出臭氧已经成为PM2.5后的又一重要污染物。根据河南省郑州市环境保护局的数据,2016年郑州天气晴好的日子因为超标而超标52天,比2015年增加了43天。这一数据显示臭氧已成为影响郑州罚款的主要因素之一。

  不是这种情况。根据环保部去年9月16日发布的数据,当年8月份中国重点地区74个城市超标空气质量日数中,以臭氧为主要污染物的天数是最高的,其次是熟悉的PM2。 5.自去年五月以来,臭氧已连续第四个月取代PM2.5,成为空气质素违例的罪魁祸首。

  一般而言,发达国家的臭氧浓度已经下降,而发展中国家的臭氧浓度则有所上升。而且,全球范围内的臭氧浓度总体趋势也在上升。沉路说。

  虽然据了解,臭氧是平流层中的一道屏障,可以保护人们免受紫外线的伤害,但近地表臭氧是一种有毒气体。当浓度超过一定水平时,会对人体造成伤害。

  未来几十年,全球气候变化可能会使更多的夏季热浪出现,这将导致美国部分地区臭氧事件增加70%-100%。由于目前中国的污染,中国可能面临气候变化带来的更为严峻的挑战。科学减排控制空气质量尤为重要。沉路说。

  事实上,中国早在2012年就修订了“环境空气质量标准”,首次将PM2.5的年平均浓度限值和8小时臭氧浓度限值相加。 PM10浓度极限值和氮氧化物浓度值等。

  早在1979年,欧盟有关国家也签署了长期空气污染公约,只是为了解决酸雨,近地面臭氧等空气污染物跨界输送问题。 1997年欧盟也采取酸雨控制策略,旨在同时解决欧盟的酸沉降,富营养化和近地表臭氧问题,2001年欧盟委员会通过了“国家最大限量排放公约”规定了二氧化硫,氮氧化物,挥发性有机物等三类二次污染物的前体排放,以解决臭氧问题。

  提前知道臭氧浓度可以增加本季节的减排力度,同时敏感的人应该观察短期的空气质量预报,安排自己的户外活动,农业部门可以采取相应的措施沉先生说,温度和降水的季节性预报还有很多问题没有解决,空气污染的季节性预报才刚刚开始,相信未来的改进会有更好的预测。

关键词: 自然科学