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O3与PM2.5-2

已有 1881 次阅读 2021-8-20 22:49 |个人分类:网络资源|系统分类:科普集锦

  • 臭氧(O3)是什么

O3 是地球大气中一种微量气体, 它是由于大气中氧分子受太阳辐射分解成氧原子后, 氧原子又与周围的氧分子结合而形成,它可以有效阻挡太阳光的紫外辐射, 起到保护人类和环境的作用。 但如果 O3 在近地面浓度较高, 则会对人体健康和生态环境产生有害影响。

  • 近地面的 O3 形成

近地面(对流层)大气中的 O3 主要由光化学反应过程产生, 即 O3属于“二次污染物"。工业企业排放的氮氧化物(NOx)与挥发性有机物(VOCs)等前体物, 在太阳光(紫外线)照射下, 经过一系列复杂的光化学反应, 产生 O3 污染物。NOx 的来源较广,但基本是人为排放,主要来自机动车尾气、化石燃料燃烧、工业生产过程;VOCs 的来源更为广泛,有石化,医药,化工家具,汽修,印刷等行业及工业企业的废气排放,也有机动车、 加油站等油气挥发,还有餐饮油烟,干洗店和美发店等有机物挥发等,因此 O3污染也呈现出覆盖面积广、影响范围大等特征。

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  • O3 对人体危害

它的危害包括:

  1. 刺激人的呼吸道, 造成咽喉肿痛、 胸闷咳嗽、 引发支气管炎和肺气肿

  2. 造成人的神经中毒, 头晕头痛、 视力下降、 记忆力衰退;

  3. 对人体皮肤中的维生素 E 起到破坏作用, 致使人的皮肤起皱、出现黑斑;

  4. 还会破坏人体的免疫机能, 诱发淋巴细胞染色体病变, 加速衰老,致使孕妇生畸形儿。

  • O3 和 VOCs、 PM2.5的区别和联系

区别:PM2.5是指空气中粒径小于或等于2.5微米的颗粒物。它是一类物质的统称,不是一个单一的物质。这里面包括硫酸盐、硝酸盐、铵盐、有机化合物、元素碳等等。更具体的了解,观看往期推文:“雾霾与PM2.5”http://blog.sciencenet.cn/blog-3400811-1276940.html

VOCs:不同的机构和组织出于不同的管理,控制或研究需要,对VOCs 的定义不尽相同,目前尚没有统一,公认的定义。美国材料与试验协会(ASTM)D3960-98 标准将 VOCs 定义为任何能参加大气光化学反应的有机化合物。美国国家环保局(EPA)对 VOCs 的定义为:挥发性有机化合物是除一氧化碳,二氧化碳、碳酸, 金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外,任何参加大气光化学反应的碳化合物。 世界卫生组织(WHO,1989)对 总 挥 发 性 有机化合物(Total Volatile Organic Compounds,TVOC)的定义为: 熔点低于室温而沸点为 50~260℃ 的挥发性有机化合物的总称。我国标准主要基于能否参与光化学反应来定性:挥发性有机物(VOCs)是指“能参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物”。

联系:VOCs 与 NOx 在太阳光( 紫外线)的照射下,通过光化学反应形成了 O3 和二次有机气溶胶( 简称SOA); 这些二次有机气溶胶和硫酸盐、 硝酸盐、 铵盐、 黑碳、 有机化合物等共同组成了 PM2.5。也就是说, VOCs 一方面会导致细粒子的产生,形成 PM2.5; 另一方面, VOCs 也会导致近地面 O3 浓度增高, 使得光化学烟雾污染更加严重。 所以控制 VOCs, 对控制 O3 和PM2.5 的形成, 格外重要。


参考文献:王宏亮,何连生,卢佳新. 臭氧挥发性有机物综合治理知识问答 [M]. 北京: 中国环境出版集团 . 2020.



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