以广州为例浅析我国城市光化学烟雾
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光化学烟雾现象在我们生活的城市中,有一种不太为人熟知但却对环境和健康有着严重影响的现象——光化学烟雾。
或许你在某些时候会感觉到空气质量不佳,天空呈现出一种朦胧的状态,这就可能是光化学烟雾在作祟。
那么,究竟什么是光化学烟雾呢?简单来说,光化学烟雾是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物在阳光(紫外光)作用下发生光化学反应生成二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象。
光化学烟雾的形成可不是一个简单的过程,它需要一系列的条件。
首先,要有充足的阳光。
阳光中的紫外线是引发光化学反应的关键因素。
其次,必须存在大量的污染物排放,比如汽车尾气中的氮氧化物和挥发性有机物。
在城市中,车辆众多,交通拥堵时,尾气排放就会大大增加。
此外,相对稳定的大气条件也有利于光化学烟雾的形成。
如果大气流动过于频繁,污染物就不容易积聚和发生反应。
光化学烟雾的危害是多方面的。
对于我们的呼吸系统,它是一个巨大的威胁。
会导致咳嗽、气喘、呼吸困难等症状,严重时甚至可能引发肺部疾病。
对于眼睛,也会产生刺激,引起眼睛红肿、流泪等问题。
长期暴露在光化学烟雾中,还会影响人体的免疫系统,使我们更容易生病。
而且,光化学烟雾对植物的生长也极为不利。
它会损害植物的叶片,影响光合作用,导致农作物减产。
对于生态系统的平衡也会造成破坏,影响到整个生态环境的稳定。
在城市中,光化学烟雾的出现频率和严重程度往往与城市的发展水平和交通状况密切相关。
大城市通常车流量大,工业活动频繁,污染物排放量大,更容易受到光化学烟雾的困扰。
比如一些国际大都市,在特定的季节和天气条件下,光化学烟雾问题就会比较突出。
为了应对光化学烟雾,我们需要采取一系列的措施。
从源头控制污染物的排放是至关重要的。
这包括提高汽车的燃油质量,推广新能源汽车,加强对工业企业的废气排放监管等。
同时,城市的规划也需要更加合理,鼓励公共交通和绿色出行,减少私人车辆的使用,以降低交通拥堵和尾气排放。
光化学烟雾形成、危害及防护措施简介摘要:光化学烟雾是城市大气主要污染之一,本文介绍了光化学烟雾的形成机理并提出了防治光化学烟雾的3种有效措施。
关键词: 光化学烟雾;臭氧; PAN;形成;危害;防治汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物,在阳光的照射下发生化学反应,生成臭氧、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯等二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫光化学污染。
20世纪70年代末,我国兰州西固石油化学工业区首次发现光化学烟雾,1986年在北京也发现了光化学烟雾的迹象,随后,交通发达的上海、广州、深圳等大城市也观测到光化学烟雾的现象【1】。
光化学烟雾是因汽车和石油化工排放的NO x,和挥发性有机物VOC S等前体污染物引起,其特征污染物为O3和过氧乙酰硝酸酯PAN等强氧化剂。
光化学污染现象使大气呈白色雾状(有时带紫色或黄褐色),大气能见度降低。
污染气体强烈刺激人体的某些器官,使人眼发红、流泪,咽喉疼痛,甚至造成呼吸障碍,肺功能异常,有时伴有头痛,严重时会危及人的生命。
光化学烟雾的主要生成物过氧乙酰硝酸酯PAN还会导致皮肤癌。
其氧化性也会使橡胶老化、开裂,植物叶片受害变黄,以致枯死。
1 光化学烟雾的概念和形成条件大气中的氮氧化物(NO x)和碳氢化合物(HC)等一次污染物在阳光照射下发生一系列光化学反应,生成O3、PAN、高活性自由基、醛、酮等二次污染物,人们把参与反应过程的这些一次污染物和二次污染物的混合物(气体和颗粒物)所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。
光化学烟雾的形成必须具备一定的条件【2】,如前体污染物、气象条件、地理条。
(a)污染物条件:光化学烟雾的形成必须要有NO,、碳氢化合物等污染物的存在。
(b)气象条件:光化学烟雾发生的气象条件是太阳辐射强度大、风速低、大气扩散条件差且存在逆温现象等。
(c)地理条件:光化学烟雾的多发地大多数是在比较封闭的地理环境中,这样就造成了NO x,碳氢化合物等污染物不能很快的扩散稀释,容易产生光化学烟雾。
中学地理知识点:珠三角可能爆发光化学烟雾珠三角部分城市正遭受光化学烟雾污染的威胁。
这是广东省环保规划顾问、中国工程院院士唐孝炎近日在广东省环保规划论证会议上指出的。
光化学烟雾是一种淡蓝色的烟雾,汽车尾气和工厂废气里含大量氮氧化物和碳氢化合物,这些气体在阳光和紫外线作用下,会发生光热化学反应,光化学烟雾由此而生。
它的主要成分是一系列氧化剂,如臭氧、醛类、酮等,它的毒性很大,对人体有强烈的刺激作用,严重时会使人出现呼吸困难,视力衰退,手足抽搐等症。
在上世纪世界环境污染八大公害事件中,光化学烟雾事件便占了5起。
1955年,洛杉矶发生的高浓度光化学烟雾导致了两天内400多名65岁以上老人的死亡。
据专家分析,目前说珠三角地区可能爆发光化学烟雾,主要有两个原因:第一,珠三角机动车数量的快速增长;第二,近期持续的灰霾天气。
空气中氮氧化物的增多,提供了产生光化学烟雾的料”以二氧化氮为例,去年珠三角日均值为0.031毫克/立方米,同比上升14.8%。
而广州、深圳、东莞、佛山、汕头、中山、茂名、江门等八个城市,更存在二氧化氮超标现象。
据介绍,全省机动车每年排放的尾气大概有170万吨,这占了二氧化氮排放总量的70%-80%。
据最新统计,至今年上半年,广东机动车已突破1300万辆,目前,这个数字还在以每年20%的速度递增。
至于广州市,仅去年,机动车新上牌数目便达到了10万辆。
日益增长的汽车加剧了空气中氮氧化物的污染。
干旱和灰霾,给光化学烟雾提供了更可能生成的环境。
据省环保局的说法,自9月大雨以来,广东省内干旱已持续了一个多月,受气候条件影响,10月全省大部分城市空气质量有所下降,其中韶关市有9天空气质量为轻微污染,广州市也有9天空气质量为轻微污染或接近轻微污染。
强烈的日照、低流动的空气和较小的湿度使城市中的各种污染物无法及时扩散,就广州市的统计看,上个月市内约有13天出现了灰霾,近两天,广州市区内灰霾更为严重,能见度不足2公里。
对比分析光化学烟雾硫酸烟雾和雾霾的形成机制和影响因素光化学烟雾、硫酸烟雾和雾霾都是空气污染问题中的重要组成部分。
它们的形成机制和影响因素有一定的相似性,但也存在一些差异。
本文将对这三者进行对比分析,以便更好地了解它们的特点和影响。
首先,我们来看光化学烟雾的形成机制。
光化学烟雾主要由汽车尾气和工业废气中的氮氧化物、挥发性有机物和太阳光照射下形成的臭氧组成。
这些气体在太阳光的作用下发生光化学反应,生成一系列有害的大气污染物,如二氧化氮、臭氧和一氧化碳等。
这些污染物对人体健康和环境造成严重影响。
硫酸烟雾的形成机制与光化学烟雾略有不同。
硫酸烟雾主要由燃烧化石燃料时排放的二氧化硫和大气中的氧气反应生成硫酸颗粒而成。
燃煤、石油和工业废气中的硫化氢也是硫酸烟雾的重要来源。
硫酸烟雾主要以颗粒物的形式存在,对人体呼吸系统和大气环境都带来严重的危害,例如引起雾霾天气。
雾霾的形成机制可能相对复杂一些。
雾霾主要由空气污染物在大气中的累积和迅猛增长导致。
雾霾天气多发生在暖湿空气与冷空气交汇的地区,其形成过程受温度、湿度、风向和大气稳定度等多种因素影响。
主要的空气污染物包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物和挥发性有机物等。
这些污染物在大气中发生复杂的化学反应,形成细小颗粒,以及臭氧等有害物质。
雾霾天气对人体健康和交通运输等方面造成的影响非常大,不仅可引起视觉障碍,还容易导致呼吸系统疾病和交通事故等。
接下来,我们来分析这些问题的影响因素。
对于光化学烟雾来说,日照时间、温度、湿度和大气中的氮氧化物和挥发性有机物排放量是影响其生成的重要因素。
夏季和高温天气下,光化学烟雾会更严重,因为太阳辐射强度高,温度升高会导致污染物生成速度加快。
此外,城市化进程和机动车数量的增加也是光化学烟雾增加的主要原因。
硫酸烟雾的形成和气候条件有一定的关系,但更多是与燃烧化石燃料的排放量相关。
燃煤和石油的使用量越大,二氧化硫排放量就越高,从而导致硫酸烟雾的生成增加。
什么是光化学烟雾?光化学烟雾最早是在洛杉矶被发现的。
午后的大气中出现淡蓝色的烟雾,并且这些烟雾能够使橡胶开裂、使树叶变色,甚至刺激人的眼睛。
这些烟雾常出现在光照强烈的午后,而且往往是出现在比较干燥的日子里。
经科学家研究发现,这些烟雾主要来自于氮氧化物(NOx)和挥发性有机污染物(volatile organic compounds,VOCs)在紫外光照射下发生的化学反应。
因为光化学反应是促成这类烟雾的主因,所以这些烟雾被称为光化学烟雾。
光化学烟雾是怎样产生的?光化学烟雾的形成往往需要比较复杂的条件。
首先,产生光化学烟雾的大气必须稳定,整个大气没有强烈的对流,也没有风的扰动;其次,大气中必须具有相对高浓度的氮氧化物;第三,必须有强烈的光照。
NO2 在紫外光的照射下光解成NO 和原子氧,原子氧与氧分子结合生成臭氧(O3);O3 再光解成活性的氧原子和氧气,活性氧原子与大气中的VOCs 发生一系列反应,生成包括过氧乙酰基硝酸酯(peroxyacetyl nitrate,PAN)在内的各种产物。
由于O3 和PAN 是光化学反应里最关键的产物,所以通常将这两种物质作为光化学烟雾的指示物质。
光化学烟雾和雾霾有什么关系?从物质形态看,光化学烟雾与雾霾似乎没有什么关系。
光化学烟雾主要为气态污染物,而雾霾则是大气颗粒物。
但是,光化学烟雾最终生成大量的臭氧,增加了大气的氧化性,这导致大气中的SO2、NO2、VOCs 被氧化并逐渐凝结成颗粒物,从而增加了PM2.5 的浓度。
也就是说,光化学烟雾可能成为雾霾的来源之一。
洛杉矶治理光化学烟雾的经验与教训详见《洛杉矶治理雾霾的艰难历程_冬雪》《机动车排放对城市光化学烟雾形成的影响_陶双成》经济高速发展决定了未来我国城市特别是大城市的机动车保有量将会在一定时期内迅速增加,以机动车排放污染为典型特征的城市大气污染情况会持续升级。
虽然近年来我国对机动车排放标准进行了严格控制,机动车污染物排放因子有明显降低,但随着城市机动车保有量的增加,我国大部分城市大气环境中CO、HC 和NO x体积分数还将持续增加,为我国城市光化学烟雾污染不断加重埋下隐患。
光化学烟雾的产生、危害及防治对策探讨摘要:城市的光化学烟雾引起的大气污染越来越引起人们的关注,汽车尾气是光化学烟雾的主要污染源,防治光化学烟雾污染是当前131待解决的问题本文概述了光化学烟雾的形成、危害、防治措施关键词:光化学烟雾汽车尾气危害污染源防治一次污染物二次污染物光化学氧化剂气体污染物光化学反应污染物浓度1光化学烟雾的概念汽车,工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物在阳(紫外光)作用下会发生光化学反应生成二次污染物。
参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的棍合物(其中有气体污染物,也有气溶胶)所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。
2 光化学烟雾的发展简史20世纪40年代,美国加利福尼亚州洛杉矶就发生过这种大气污染现象。
1951年A.J.哈根最先指出臭氧(O3)是氮氧化物、碳氢化合物和空气的混合物通过光化学反应形成的。
以后F.W.温特发现,与不饱和烃(如汽车废气中的烃类)的化学反应产物跟洛杉矶烟雾有相同的伤害效应。
美国斯坦福研究所的学者指出,形成O3的活性有机化合物和氮氧化物的主要来源是汽车排放的废气。
因此,O3的浓度升高是光化学烟雾污染的标志。
近年来,一些乡村地区也有光化学烟雾污染的迹象。
日益严重的光化学烟雾问题,逐渐引起人们的重视。
人们对于光化学烟雾的发生源、发生条件、反应机理和模式,对生物体的毒性,以及光化学烟雾的监测和控制技术等方面进行了广泛的研究。
世界卫生组织和美国、日本等许多国家已把臭氧或光化学氧化剂、过氧乙酸硝酸酷(PAN)及其他能使碘化钾氧化为碘的氧化剂的总称的水平作为判断大气环境质量的标准之一,并据以发布光化学烟雾的警报。
3 光化学烟雾的产生“光化学烟雾”是空气中的氮氧化物(NO X)和有机物等一次污染物在较长时间的强烈太阳光照射下发生光化学反应,生成臭氧(O3)等二次污染物,从而形成一种呈亮蓝色的烟雾。
碳氢化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下过程:①污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。
摘要:汽车是人们生活中最为常见的交通工具,不仅能够为人们出行提供便利,同时在交通运输业中也充当着重要角色。
随着现代社会的进步,汽车的数量不断增加,随之而产生的光化学烟雾问题也日渐严峻。
本篇文章就针对当前的光化学烟雾问题进行了深入的分析,并全面阐述了光化学烟雾的不良影响以及有效的防治措施。
关键词:光化学烟雾危害;不良影响;防止措施随着汽车行业的飞速发展,汽车的保有量也在迅速增加,这种情况所带来的后果就是碳氢化合物和氮氧化物等有害物质释放到空气中的数量会逐渐增多。
据统计,每一千辆汽车平均每天产生3000kg的一氧化碳,200至400kg的碳氢化合物,50到150kg的氮氧化物,除此之外,由于城市中一些高大建筑的阻挡,使污染物不易扩散,最终导致城市上出现稳定的污染层。
在阳光比较强的天气里,氮氧化物在光的照射下就会形成光化学烟雾。
因为光化学烟雾现象在各个地区都有出现,而且出现的频率与遍布的范围在不断增加,所以防治光化学烟雾的污染,提升城市空气的质量的工作就显得尤为重要,刻不容缓。
1 光化学烟雾的基本概念空气中含有大量的含氮化合物和碳氢化合物,这些化合物在太阳的强光照射下,会发生反应,产生一些有害气体和物质,这些物质在空气中以烟雾的形式存在,并且会产生一种浅蓝色的颜色,并且会伴随着一股刺鼻的味道,这种烟雾被称为光化学烟雾。
研究表明,光化学烟雾是一种新型污染现象,其产生原因主要为汽油燃料的燃烧。
但是这类污染并不是在近几年才出现的,早在1946年的美国洛杉矶就发生了类似光化学污染的大气污染。
其形态有时为白色雾状,有时也呈黄褐色和紫色雾状,它所到之处能见度都非常低,而且具有刺激气味,如果眼睛和喉咙长时间处在这种环境下,就会伴有刺痛感。
其次,这种烟雾还能够将一些事物进行氧化,如会导致植物叶子发黄枯死。
光化学烟雾中所含有很多的有害物质,这些有害物质不仅会对环境产生较坏的影响,还会对人的身体产生影响,降低人的免疫力,使得人体很容易发生病害,影响人的健康生活。
【高中化学】我国光化学烟雾污染频繁送走了短暂的“apec蓝”之后,北京现在已经进入霾高发的冬季。
人们都是在全心全意的防止灰霾。
但是,另一种潜在的危险却悄悄的降临了,它就这样存在于我们每天呼吸的空气当中,与我们每天都在一起,这到底是什么呢?三九养生堂告诉你,那就是光化学烟雾污染天气所带来的现象。
光化学烟雾最早于20世纪40年代在洛杉矶被发现。
当时,许多当地人会出现眼睛疼痛、头痛、呼吸困难等症状。
随着城市化进程的加快和经济规模的扩大,光化学烟雾污染在我国变得越来越频繁。
暨南大学大气环境安全与污染控制研究所教授吴兑对此提出自己的见解,光化学烟雾污染其实是一次污染物和二次污染物共存的污染天气现象。
一次污染物主要指由汽车、相关工业等排放源直接排放进入大气的挥发性有机物和氮氧化物等污染物。
二次污染物就是一次污染物在紫外线的作用下发生光化学反应,转化形成高浓度臭氧、过氧乙酰硝酸酯、硝酸晶粒、有机硝酸盐和细粒子气溶胶等。
除基本污染外,化学烟雾污染的产生还需要充足的光照和适度的水汽条件。
只有当空气湿度达到60%至80%时,才会形成光化学烟雾污染,如果湿度过低或过高,则不会形成光化学烟雾污染。
北京通常是每年7月至9月水汽充足的最易发季节。
这种现象在10月至次年1月的广州最为明显。
目前,随着经济的发展,自行车越来越多。
然而,汽车尾气带来的污染物也在逐渐增加,具有潜在的光化学烟雾危害。
当太阳光、湿度和温度等气象条件达到污染物转化为二次污染物的条件时,就会产生光化学烟雾。
对已霾,光化学烟雾出现日数要少得多。
根据相关的研究表明,典型城市光化学烟雾每年造成的污染日数为10至20天。
我国东部频繁出现的污染天气主要是霾,光化学烟雾污染是占第二位,尤其是在华南、华东地区,北京夏季的这种污染也是很突出的。
根据目前的研究结果,我国大气污染的主要产物是PM2 5和臭氧,即霾和光化学烟雾,在物质形态上有一定的差异,但它们之间仍有很大的联系。
以广州为例浅析我国城市光化学烟雾摘要:以广州为例研究我国城市光化学烟雾的污染状况及污染特征, 探讨光化学烟雾的形成机制, 分析城市光化学污染趋强的原因,预测城市光化学烟雾的发展趋势,结合城市特征探讨光化学烟雾防治的措施。
关键词:城市光化学烟雾;汽车尾气;防止措施城市大气污染一般分为煤烟型和光化学烟雾型,前者因燃煤排放引起,其主要污染物为颗粒物和二氧化硫SO2;后者因汽车和石油化工排放氮氧化物NOx和挥发性有机物VOCs等前体污染物引起,其特征污染物为臭氧O3等强氧化剂。
光化学烟雾具有很强的氧化性,可使橡胶开裂,对眼睛和呼吸道有很强的刺激性,损害人体肺功能和伤害农作物,并使大气能见度降低。
我国城市大气污染虽受以煤炭为主的能源结构的制约,目前仍呈现出明显的煤烟型污染特征, 但早在70年代末就在兰州西固石油化工区首次发现了光化学烟雾并开展了大气物理和大气化学的大规模综合研究,1986年夏季在北京也发现了光化学烟雾的迹象,近10年来日趋严重。
随着经济的高速发展,我国中、南部特别是沿海城市均已发生或面临光化学烟雾的威胁,上海、广州、深圳等城市也频繁观测到光化学烟雾污染的现象。
以广州为例研究我国城市光化学烟雾的污染状况及污染特征,探讨光化学烟雾的形成机制,预测城市光化学烟雾的发展趋势。
1.城市光化学烟雾的形成机理光化学烟雾的形成机理可以定性地表述为:光化学烟雾是由链式反应形成的。
它以NO2光解生成原子氧的反应为引发,原子氧的产生导致了臭氧的形成。
由于烃类参与链式反应产生多种自由基,造成了NO向NO2的迅速转化。
在此转化中RO·和RO2·自由基起了主要的作用CO3参与的少),以致基本上不需要消耗O3就能使大气中NO转化为NO2。
NO2又继续光解产生O并导致O3的产生,从而使O3浓度不断升高。
同时产生的醛类和新的自由基又继续和烃类反应,生成更多的自由基。
如此继续不断,循环往复地进行链式反应,直至烃类耗尽,NO全部氧化为NO2。
概括起来影响光化学烟雾的主要(污染物)因素是:(1)碳氢化合物的活性。
(2)吸收光能的引发剂。
(3)NO2和CxHy的浓度比。
汽车废气作为空气污染中的一种特殊情形,其主要污染物有碳氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、硫氧化物、铅化合物、苯并芘等。
对于未装尾气净化器的汽车,65%的烃类及COx、NOx和铅化合物均从尾气中排入大气。
目前,许多国家制定的汽车排气标准中,都把一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物作为主要污染物来控制。
对光化学烟雾形成有关的气体主要是后2种,尤其是其中的NO、NO2和烯烃、芳烃。
汽车废气的数量是很大的,若平均每天燃用5kg汽油,则生成2.1kgCO、0.62kgCxHx、0.11kgNOx。
那么一个拥有10万辆汽车的城市,每天空气中就要增加210万吨CO、62吨的CxHx、11吨NOx。
可见汽车确实成了污染空气的“罪魁”。
2.广州大气光化学污染状况广州市近20 年来主要的大气污染物有: 二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、总悬浮微粒(TSP)、降尘(DF)等,其中SO2及NOx和CO分别主要来源于工业生产和交通运输,TSP和DF则主要来源于餐饮业和建筑业。
目前,广州交通污染源尾气排放量对广州大气质量的“贡献”跃居为首位。
分析广州市1981~1997 年的环境监测资料表明,年纪之间具有光化学污染逐年增强的趋势。
以1981~1997 年全市各监测点的监测结果为基础数据,以我国《大气环境质量标准》的日平均质量浓度二级标准为依据计算广州市1981~1997年的各大气污染物的指数及污染负荷率,计算公式如下:Fi= Pi/P其中: Pi= Ci/Si, P=∑Pi式中: Fi为污染物i的负荷率, Pi为污染物i的分指数,P为大气污染综合指数, Ci为污染物i的实测值,Si为污染物i的评价标准(其中SO2为0.06 mg/m3 、NOx 为0.1 mg/m3 、CO为4 mg/m3 、TSP为0.3 mg/m3 , DF 为8t/km2·月)。
计算结果如表1所示。
表1 1981~1997 年广州市各大气污染物的评价指数和污染负荷率(%)从表1的结果发现,虽然各污染物的负荷率随年份不断波动,但NOx和CO的负荷率逐年增加、SO2和TSP则逐年减少的趋势明显。
比较1981~1997年大气污染物评价指数和负荷率的结果说明:广州在20世纪80年代中期以前(1981~1986)各污染物的负荷率以DF最高、SO2次之、CO最低为煤烟型污染特征;1987~1997年间,全市大气中气态污染物评价指数和负荷率则以NOx最高,如1994年全市实测NOx年均日浓度值为:1.16mg/m3 ,污染指数为 1.16,污染负荷比为25.2% ,1996年达35.6%。
这充分说明广州自80年代末以来NOx的污染相当严重,光化学污染有逐年增强的趋势。
特别是越秀区、东山区的主要干道的NOx已大大超国家二级标准。
3.广州光化学污染趋强的主要原因VOCs和NOx两者构成光化学污染中最主要的一次污染物;控制大气光化学污染最有效的手段是同时控制VOCs和NOx污染水平.,结合广州的气象、地理条件,从VOCs和NOx来源着手来分析广州市区光化学污染趋强的原因。
3.1 广州光化学污染趋强主要与机动车辆的迅速增加有关自上世纪80 年代末以来, 广州大气中NOx和CO的污染负荷率逐年增加,光化学类污染急剧发展,这主要与车辆的迅速增加密切相关。
据统计,广州机动车排放的NOx约占全市NOx总量的60%。
加之广州地处低纬度,高温、多雨、湿度大;风向以北和东北及东和东南方向为主,具有通风不良和静风频率高、近地层的逆温频率高、热岛效应强等特征。
不仅不利于污染物的对流和扩散,还有利于贴近城区周围工业和建筑业、交通业的大气污染物向西区和市中心集聚, 形成局地的堆积污染,也有利于大气污染物NOx的转化,更进一步加大了光化学的污染程度,特别是交通拥挤,汽车在路上重新启动和发动机空转的次数越多,尾气排放量越大,因而越秀区和东山区及市内的主要交叉路口和交通要道等地带成为NOx 和CO污染的“重灾区”。
因此,要解决NOx和CO污染问题,控制及改进广州市交通环境是关键。
3.2 广州市内各功能区VOCs污染源分析表2给出了市区内典型功能区VOCs的监测结果,作为交通主干道的东风路、环市路和新港路污染最为严重,检出的VOCs种类较多,浓度也较高;而文化区和居民区的污染相对小些,但也不可忽视.图1是三个功能区大气中苯系物(BTEX)的浓度分布情况,用来判断功能区的VOCs污染来源.三个功能区的BTEX线图基本上平行重合,说明它们的来源都相同.甲苯的浓度仍然是最高的,苯和乙苯浓度相当.这说明了,市区内VOCs的污染特征与交通源相似,即VOCs的污染主要是由于机动车排放引起的.另外,各类型加油站的油库、市内三产燃料燃烧,还有市郊工业区排放的贡献也是不可忽略的。
由图表可知,广州地区空气中的挥发性有机物的总量已很高,广州市区的VOCs主要来自人为污染源,尤其是交通源。
表2 市内典型功能区VOCs 监测结果(μg·m- 3)图1 内典型功能区苯系物浓度分布图4.光化学污染的防治措施注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
4.1 安装排放孔昂志装置控制污染源碳氢化合物是光化学烟雾形成过程中必不可少的重要组成,因此控制碳氢化合物,尤其是那些反应活性高的有机物(如烯烃、含有侧链的苯烃)的排放,能有效地控制光化学烟雾的形成和发展。
另外,光化学烟雾形成的光化学反应中,自由基反应占很重要的地位,而自由基的引发反应主要是由NO2光解而引起的,所以控制氮氧化合物的排放也十分重要。
据统计,大气中CO污染物的75%、HC和NO污染物的50%来源于汽车的尾气排放。
随着汽车保有量的日益增多,汽车的排放污染已成为大气光化学污染的元凶,汽车排放的污染源来自车上的众多系统,如果不安装各种排放控制装置,那么将有大约20%的有害物质来自曲轴箱通风系统,60%来自排气系统,另有,20%来自供油系统的蒸发。
近年来生产的汽车中,差不多每一种污染源均有独自的排放控制技术及装置。
如电子控制装置、发动机曲轴箱的污染控制装置(PCV)、燃油蒸汽污染控制系统(ECS)、排气再循环系统(EGR)、空气喷射系统、催化式净化装置、微粒搜捕器等等。
其中利用催化剂对汽车的废气进行净化应用已经比较普遍,其基本原理是:2NO(g)+2CO(g)=====N2(g)+2CO2(g)2CO(g)+O2(g)=====2CO2(g)从而使汽车尾气无害化。
欧共体规定,所属各国从1993年开始销售的装有汽油发动机的汽车一律要配置三元催化转换器。
该装置可净90%的有害物质。
4.2 完善车辆管理和发展公共交通加快城市公共交通的发展和道路建设的步伐,推广环保型交通工具及尾气净化等新技术,合理分流市区交通压力并强化机动车排气污染控制工作, 从而有效减轻市中心机动车排气污染,建立和完善机动车管理体系,都是控制城市光化学污染的,改善空气质量的当务之急。
4.3 利用清洁能源如使用氢作为发动机燃料,利用氢氧燃料电池供电来驱动运输工具(电动车),利用电磁感应的方法推动火车(超导悬浮列车)等。
核能的安全使用,风能、太阳能的开发利用。
利用清洁能源,开发无污染运输是今后的导向。
4.4 树立生态设计观念将城市气候与城市规划及建筑设计相结合, 按主导风向规划建筑物的配置, 充分利用太阳能等气候条件, 注重自然通风和自然采光与遮阳,使用环保建筑材料,减少人均生态足迹, 提高能源和资源利用效率, 建立合理的生态建筑布局体系发挥靠山面水的优越条件, 重视绿地系统和水面的规划及生态廊道建设, 市区除了增加绿地面积和优化绿地结构, 利用多层次绿化调节气温、过滤粉尘、吸收有害气体外, 还应保护河涌湿地,适当扩大水域面积, 形成城市园林绿地和水网相结合的绿心加楔形嵌入式生态绿地系统以增强自然抗灾屏障和生态系统的调节功能。