问题:一般臭氧污染在哪个季节比较严重?
本题选项:
A.夏季
B.冬季
正确答案:夏季
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答案解析:臭氧污染的形成需要三个条件:20℃以上的气温充分的光照、已有的各种挥发性有机物和氮氧化物污染。而这三个条件都在夏季得到了很好地满足。
夏季来临,臭氧污染高发,因其不像PM2.5和霾污染影响到能见度易被察觉,常常被公众忽视。北京大学环境科学与工程学院胡敏教授团队推出臭氧污染系列科普视频,带大家一起了解近地面臭氧污染的前世今生。
臭氧污染固然危害极大,但只要科学防控,便可以减少其影响。在提出防控之前,先了解一下臭氧污染从何而来,造成臭氧污染的“元凶”有哪些?
近地面的臭氧除少量自然资源排放外,主要来源于人为污染。随着经济社会的快速发展,我国城市地区机动车保有量持续增加,北京、上海、深圳等超大城市的汽车保有量超百万。1980年至2012年,汽车排放的氮氧化物增长了高达11倍之多。
机动车尾气、燃煤电厂、石油化工、涂料生产等,向大气中排放大量氮氧化物(包括NO2和NO)和挥发性有机物(VOCs),成为造成近地面臭氧污染的罪魁祸首。
NO2、NO和氧气之间存在着“基本光化学循环”。即NO2在光照作用下分解出氧原子和NO,氧原子可以与大气中的氧气反应生成臭氧,但NO的存在又可以消耗臭氧。NO、NO2、臭氧三者相互制衡,达到一种稳态,谁的浓度都不会过高。
如果仅此而已,那就不会出现“臭氧污染”了。但大气中同时大量存在挥发性有机物(VOCs),会将这个平衡打破:即VOCs被大气中的自由基氧化生成一些中间产物,并进一步与NO反应,促进NO向NO2转化,导致NO2光解生成臭氧这条路径更显著,使臭氧浓度升高。
当光照充足、温度较高时,这一系列的光化学反应就会快速发生,造成近地面臭氧的积累,当臭氧日最大8小时平均浓度超过160微克/立方米(环境空气质量二级标准限值)时,就形成了我们所说的“臭氧污染”。
臭氧污染具有明显的季节性和地域性,主要集中在日照充足、辐射较强、温度较高的春末、秋初和夏季。
“因南北方差异,我国华南地区夏季降雨频繁,在春秋季节易发生臭氧污染;华东地区春秋季节易发生,华北地区、西北地区均在夏季易发生臭氧污染。”唐贵谦告诉记者,最旺盛的雨季,臭氧浓度反而低一些,降雨会冲淡NOx和VOCs等生成臭氧的前体物。如北京,6月臭氧浓度最高,7月—8月降雨较多,臭氧浓度相对较低。
随着日照加强,NOx和VOCs发生光化学反应的速度加快,臭氧浓度也随之升高,“一天中,中午12:00到下午17:00,臭氧浓度较高。”臭氧的生成依赖于阳光,故一天中臭氧浓度的变化为日间高、夜间低。
在我国,臭氧污染较重的地区多分布于经济发达区域,如京津冀及周边、长三角、珠三角等区域,与PM2.5污染较重的城市分布基本重合,“西部地区也开始出现臭氧污染蔓延态势,国家产业转移导致生成臭氧的前体物排放也开始增加。”
此外,随着全球变暖,气温逐年上升,夏季将继续变热,臭氧污染的日子也会随之增多,而春秋季也可能会出现更多的臭氧污染日。
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