空气污染物中臭氧的监测与防治措施分析

孟淑华

（山西省忻州生态环境监测中心，山西 忻州 034000）

引言

臭氧是大气中氧分子受到太阳辐射，在分解为氧原子后和氧分子结合而形成的，化学式为O3，有着较强的氧化能力，对人的身体健康也有着一定的影响，同时在燃料、涂料的大量使用和工业的发展下，也会提高臭氧的浓度，能造成臭氧污染。因此有必要做好臭氧污染物的监测和防治工作，在提高空气环境质量下，满足社会中的环境保护需要。

1 臭氧概述

臭氧与氧气在化学分子式上具有相似性，属于同素异形体，常温下臭氧有着特殊的臭味且呈现淡蓝色，作为一种气体是大气组成部分之一。一般大气中的臭氧可以分为两部分，一部分是距离地面10～50 km的平流层中，具体在20～30 km 中臭氧层的含量最多，能达到90%，另一部分是距离地面10 km 以下的对流层中，臭氧浓度能达到10～100 ppb，且随着城市化的推进和工业的发展，臭氧浓度含量和浓度有着逐渐提高的趋势[1]。

2 空气污染物中臭氧的监测

2.1 臭氧监测方法概述

如图1 所示，目前在进行臭氧监测时常用的监测方法有红外吸收光谱法、气相滴定法、乙烯化学发光法和紫外荧光法。下面进行个别技术原理的概述：第一，红外吸收光谱法。原理是用一定频率的红外光对监测样品进行照射，观察样品中某个分子集团的震动频率，在频率与外界红外辐射频率一致时，红外吸收光能量会通过分子偶极距变化传递到分子，出现振动跃迁，在对应仪器记录这一变化后，会得出红外吸收光谱，用于评价样品的臭氧浓度；第二，紫外荧光法。原理是借助臭氧分析仪对臭氧在一定范围内的吸收紫外线数量进行统计，进而获得某地区一段时间内的臭氧污染物浓度变化，有着可靠性强的特点[2]。

图1 臭氧监测方法

2.2 检测方法及监测仪器确定

为了更直观的体现地区中的臭氧浓度变化，并有效制定臭氧污染的治理措施，本次研究选择紫外荧光法，具体会用到紫外吸收式臭氧分析仪，如图2 所示。需要注意的是，在进行样品的获取和监测中，需要将样品收集气管置于台面以上1.5 m 的高度，且要注意外界环境对气管口的干扰，一般需要每隔1 h 进行以一次数据测量，且在8：00-10：00（上午）、12：00-14：00（中午）、16：00-18：00（下午）分别进行一些数据记录，然后做好数据的统计工作，结合空气质量标准对臭氧污染程度进行评价[3]。

图2 臭氧分析仪

2.3 监测结果分析

结合监测数据，上午的臭氧监测浓度满足空气质量标准（合格率100%），中午部分数据存在不合格现象（合格率94.88%），与中午监测数据相比，晚上的不合格现象更为明显（合格率92.98%），具体的臭氧及其他污染物的空气质量标准，如下页表1 所示。可以了解到，臭氧在早晨可以满足空气质量要求，不过随着人类活动和光照增强的影响，臭氧的浓度有着逐渐提高的趋势，使监测数据超过质量标准。此外，结合该地区的长期数据显示，臭氧浓度也存在着季节性差异，在一月、五月中浓度最高，在七月、八月中浓度最低，结合臭氧浓度在季节性和日变化上的特点，可以提高臭氧污染的防治针对性，降低臭氧对人体健康的影响。

表1 空气质量标准

3 臭氧污染的防治措施

结合臭氧的污染性而言，属于二次污染物，因此在进行治理时需要做好其前驱物氮氧化物、有机废气、一氧化碳和二氧化硫等物质的治理。针对一氧化碳而言是燃烧不充分导致的；二氧化硫主要是汽车尾气排放导致的、氮氧化物主要是高温燃烧排放导致的；有机废气主要是印刷、喷涂、家具等行业生产导致的，因此在进行臭氧防治中需要进行综合的防治，不能只关注臭氧污染物进行治理。不过结合当前很多地区的臭氧污染防治工作来看，虽然投入了较大的人力和物力，不过在未认识到臭氧污染的综合防治价值下，单纯将臭氧视为一次污染物进行处理，因此在防治效果上较低，下面将对综合防治措施进行分析。

3.1 加强机动车尾气的污染防治

机动车尾气排放是造成臭氧污染的原因之一，因此在臭氧污染防治中需要优化城市的交通网络，降低车辆的尾气排放。同时政府可以支持和鼓励市民选购清洁能源的车辆，从根本上降低机动车的尾气排放。最后，相关部门要做好报废车辆的拆解监管，提高黄标车的淘汰力度，控制尾气排放。

3.2 宣传清洁能源的使用

在生产生活中，可以通过对清洁能源的利用，降低污染物的排放，例如加强对天然气和太阳能的应用，个别地区可以加强对风能和生物质能的利用，同时城市也需要对禁燃区进行划分，同时落实城市集中供热方案和清洁能源的分配方案，降低煤炭消耗量。

3.3 落实城市分区分类防控

为了提高臭氧污染物的分区、分类防控效果，需要做好以下几点：第一，需要对城市的空间布局和产业结构进行一定优化和调整，对高污染的工业项目加强建设审批；第二，需要对现有的工业生产工艺进行升级，积极使用清洁型能源，提高企业生产的先进性；第三，要求结合城市的发展情况，在加速产业结构调整的而同时，对一些高排放、高污染和高耗能的企业进行入驻方面的管理，既要避免入驻园区，也要对排放强度大的区域加快产业结构调整。

3.4 注重污染物防控的协同

为了提高臭氧污染的治理效果，需啊哟做好污染物的防控协同，具体需要做好以下几点：第一，需要结合需求进行大气污染防治联防联控机制的建设，并建立区域大气污染统一监管平台；第二，需要建立重大建设项目环境影响评价的定期会商机制；第三，需要完成大气环境实时监测和数据共享平台的建设；第四，需要进行环境管理政策的创新，积极提高相关行业的能源消费干预度；第五，落实挥发性有机物排污费的征收机制并加强大气环境监测信息的公开力度，在有效的监督下，更好的优化大气污染防治措施。

3.5 提高大气污染监测能力

为了提高臭氧污染的防治效果，需要相关的环境部门做好城市大气污染的监测工作，在通过培训和招聘提高监测队伍的监测能力下，通过先进的监测方法和技术的应用，可以提高监测的合理性和科学性，为臭氧污染的治理打下基础。同时，在时代的发展下，也需要对监测设备、仪器进行及时的更新，结合信息时代的发展背景，积极建立以缓解质量监测、环境信息支撑、污染源监测为核心的环境监测信息网，进而在借助计算机网络、区域动态排放源清单、模型模拟等手段下，进行大气污染监测预警平台建设，最终提高监测在臭氧治理中的价值。

4 结语

综上所述，在当前的社会发展中，随着可持续发展战略的不断落实和推进，人民愈发关注环境方面的保护工作。结合臭氧是空气污染中的组成部分，需要环境监测部门积极做好臭氧浓度的监测工作，并结合地区中的臭氧浓度变化特点，制定环境保护计划。在实际的臭氧防治工作中，可以通过加强机动车尾气的污染防治、宣传清洁能源的使用、落实城市分区分类防控、注重污染物防控的协同和提高大气污染监测能力等方面工作，最终提高臭氧污染防治效果，实现环境的有效保护，更好的推动社会实现可持续绿色的发展。