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工業廢氣處理之臭氧的危害
網責任編輯:pecontrols.com   人氣:   發布日期:2018-10-09 10:23:56
據北京市環保局監測,6月4日,臭氧是北京空氣的首要污染物。與此同時,我國長三角、華南、西北和東北區域的首要污染物也都有臭氧的身影。
 
 
 
臭氧的危害
 
眾所周知,臭氧主要存在于距地球表面20千米的同溫層下部的臭氧層中,含量約50ppm。它吸收對人體有害的短波紫外線,防止其到達地球,以屏蔽地球表面,防止地表生物遭受紫外線侵害。
 
臭氧(O3)是氧氣(O2)的同素異形體,它是一種具有特殊氣味的氣體,其密度是氧氣的1.5倍,在水中的溶解度是氧氣的10倍。當濃度達到 15%時,臭氧會呈現出淡藍色,在常溫、常態、常壓下,較低濃度的臭氧是無色氣體。
 
臭氧具有很強的氧化性,能破壞分解細菌的細胞壁,很快地擴散透進細胞內,氧化分解細菌內部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶等,也可以直接與細菌、病毒發生作用,破壞細胞、核糖核酸(RNA),分解脫氧核糖核酸(DNA)、蛋白質、脂質類和多糖等大分子聚合物,使細菌的代謝和繁殖過程遭到破壞。
 
臭氧屬于有害氣體,濃度為0.3mg/L時,對眼、鼻、喉有刺激的感覺;濃度達到3 ~ 30mg/L時,出現頭疼及呼吸器官局部麻痹等癥 ; 臭氧濃度達到15 ~ 60mg/L時, 則對人體有危害。其毒性還和接觸時間有關,例如長期接觸4ppm以下的臭氧會引起永久性心臟障礙,但接觸 20ppm 以下的臭氧不超過2h,對人體無永久性危害。因此,臭氧濃度的允許值定為0.1ppm·8h。由于臭氧的臭味很濃,濃度為0.1ppm時,就可以被人們就感覺到。近地面高濃度的臭氧會刺激和損害眼睛、呼吸系統等黏膜組織,對人體健康產生負面作用。當臭氧達到一定濃度時,人就會出現嗓子痛、咳嗽、頭痛、胸悶等一系列不適反應。
 
臭氧具有很強的氧化性,除了金和鉑外,臭氧化空氣幾乎對所有的金屬都有腐蝕作用。鋁、鋅、鉛與臭氧接觸會被強烈氧化,但含鉻鐵合金基本上不受臭氧腐蝕。基于這一點,生產上常使用含 25% Cr的鉻鐵合金(不銹鋼)來制造臭氧發生設備和加注設備中與臭氧直接接觸的部件。
 
從臭氧的性質來看,它既可助人又會害人,它既是上天賜與人類的一把保護傘,有時又像是一劑猛烈的毒藥。至今,對于臭氧的正面作用以及人類應該采取哪些措施保護臭氧層,人們已達成共識并做了許多工作。但是,對于臭氧層的負面作用,人們雖然已有認識,但至今除了進行大氣監測和空氣污染預報外,還沒有真正切實可行的方法加以解決。
 
臭氧的產生
 
既然臭氧會危害我們的健康,那么這些臭氧是從哪里來冒出來的呢?
 
同鉛污染、硫化物等一樣,它也是源于人類活動,汽車、燃料、石化等是臭氧的重要污染源。在車水馬龍的街上行走,常常看到空氣略帶淺棕色,又有一股辛辣刺激的氣味,這就是通常所稱的光化學煙霧。臭氧就是光化學煙霧的主要成分,它不是直接被排放的,而是轉化而成的,比如汽車排放的氮氧化物,只要在陽光輻射及適合的氣象條件下就可以生成臭氧。隨著汽車和工業排放的增加,地面臭氧污染在歐洲、北美、日本以及我國的許多城市中成為普遍現象。
 
臭氧污染主要由工業燃燒、汽車尾氣、石油化工、汽車噴涂、印刷包裝、有機化工、制藥、加油站儲油庫等油氣揮發、油漆涂料使用等行業排放的氮氧化物和揮發性有機物等前體物質通過光化學反應生成而來,夏季強烈的光照條件無疑為臭氧污染的增長提供了溫床。從成都、上海、西安等地的監測數據看來,臭氧超標天數相比以往都有所增加。隨著氣溫的升高,今夏臭氧污染不容忽視。
 
臭氧的防治
 
據生態環境部在5月例行新聞發布會上公布的臭氧監測結果顯示,2017年,我國338個城市環境空氣臭氧平均濃度為149微克/立方米,同比上升8%,以臭氧為首要污染物的超標天數逐年上升。
 
此外,隨著“大氣十條”目標的圓滿完成,我國空氣質量整體改善。空氣中的污染物減少為光照提供了更為明凈的介質條件,使得臭氧污染更具穿透力。因此,雖然PM2.5年均濃度保持著持續下降的趨勢,但臭氧污染的鋒芒卻更為凸顯。
 
雖然從目前空氣質量狀況看來,我國臭氧污染以輕度為主,但是臭氧的生成機理復雜,存在鏈式反應和循環催化生成的過程。一邊生成一邊消耗,這種循環往復的過程給臭氧治理造成了更大的難度。生態環境部環境監測司司長劉志全表示,下一步,我國將加強對臭氧污染的治理和管控。
 
臭氧作為強氧化物,具有生成二次污染物的能力。想要根治臭氧污染,需要綜合治理、標本兼治。因此,想控制或降低大氣中的臭氧污染和大氣氧化性,就必須同步減少氮氧化物、VOCs的排放,做到污染物協同控制。
 
應對“藍天下的污染”,還應抓住污染治理的主要矛盾。VOCs作為形成臭氧的重要前體物,在污染治理過程中不可回避。當前,我國氮氧化物和VOCs排放量大,難以得到有效控制。與此同時,氮氧化物和VOCs減排還可能因比例不協調導致臭氧濃度不降反升。
 
因此,治理臭氧污染,一方面,要加快推進能源結構調整,加強對氮氧化物和VOCs排放重點行業、領域的治理,從源頭上減少污染的生成;另一方面,要加快推進光化學監測網建設,在重點區域和城市開展VOCs例行監測,做好臭氧污染的源析工作,以便對癥下藥,做好協同治理工作。同時,在減少移動源的排放上,公眾少開私家車、綠色出行等行為也將為空氣的優良、身心的健康增添綠色力量。
 
與其他大氣污染防治相比,臭氧污染治理更為復雜。這個夏天,少一點工業企業的廢氣排放,多一次綠色出行,讓臭氧在高空穩穩地撐開“保護傘”,我們將會更好地享受夏日燦爛的陽光。

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