臭氧浓度变化规律

中国科技纵横 / 2018年05月13日 20:40

新闻

张超

【摘 要】空气中的氧气受日光照射,与空气中的氮氧化物及挥发性有机物相互作用,生成臭氧,研究表明臭氧浓度受日光照射影响较大,且和PM10、PM2.5均存在负的相关性,从而出现在较好的优良天气出现局部臭氧浓度超标的情况。

【关键词】臭氧 PM10 PM2.5 臭氧浓度超标

臭氧(O3 ,OZONE) 主要存在于地球大气层的平流层中,它能起到阻挡紫外线、保护地球生物的作用;然而在近地面的臭氧却是一种污染物质。臭氧具有强氧化性,高浓度的臭氧对眼睛和呼吸道有很强的刺激性,会对人体皮肤中的维生素E 起到破坏作用,还会破坏人体的免疫机能,诱发淋巴细胞染色体病变, 加速衰老及损害人体肺功能甚至导致癌症等严重疾病。因此,臭氧所造成的危害须引起人们的高度重视。

对流层和们生活最密切,对流层中臭氧主要来自两个方面:平流层臭氧的输送和对流层的光化学反应。光化学反应主要是在太阳辐射作用下,空气中的氧气在N Ox( NO,NO 2) 和挥发性有机污染物(VOCs)作用下发生化学反应,生成臭氧。因为是通过化学反应生成的,所以臭氧也被称为二次污染物。近地面臭氧也是光化学烟雾污染的重要指示性污染物。

1 臭氧1小时值浓度变化规律

从连续四天的监测结果可以看出,臭氧从早上9点开始上升,16点达到最高值,随后浓度逐渐下降,到20点以后下降到稳定值,夜间浓度基本无变化。监测期间臭氧浓度变化范围为3~78μg·m-3。究其原因,主要是臭氧受光照强度的影响,白天空气中的氧气在太阳照射情况下,与空气中的氮氧化物及挥发性有机物相互作用,生成O3。O3本身具有强氧化性,臭氧能够氧化空气中的还原性物质及自由基,夜间没有臭氧生成的情况下,臭氧不断被消耗,故呈现出白天高、夜间低的变化趋势。如图1所示。

图1 15日—18日O3小时浓度变化趋势图

2 臭氧与二氧化氮之间的变化规律

从监测结果可以看出,臭氧做为二次污染物,其随着二氧化氮浓度的升高而下降,与臭氧的形成机理比较吻合。如图2所示。

图2 臭氧与二氧化氮浓度变化规律

3 臭氧与其它污染物浓度变化规律

从相关性分析可以看出,臭氧和其它污染均从在负的相关性,其中与NO2的相关性最强,相关性达到-0.690置之度达到99%。相关性分析表明,在某些情况下,臭氧和PM10、PM2.5均存在负的相关性,因而在某些优良天气时间段,可能会出现臭氧超标情况。

表1 15—16日沙湖监测点各污染物浓度之间相关性分析

4 结语

综上所述,空气中的氧气受日光照射,与空气中的氮氧化物及挥发性有机物相互作用,生成臭氧,因而臭氧浓度受日光照射影响较大,且臭氧和PM10、PM2.5均存在负的相关性,从而出现在较好的优良天气出现局部臭氧浓度超标的情况。

1.环球科技网遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.环球科技网的原创文章,请转载时务必注明文章作者和"来源:环球科技网",不尊重原创的行为环球科技网或将追究责任;3.作者投稿可能会经环球科技网编辑修改或补充。