自然科普:为啥疫情期间臭氧浓度不降反升?
发布时间:2021-04-07
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 为啥疫情期间臭氧浓度不降反升?

  令人困惑的是,疫情期间,当社会减少了能生成臭氧的氮氧化物(NOx)的排放,为什么臭氧浓度反而升高了?

  其实,这其中的原理在学界早有解释:与人类活动直接排放的NOx和PM 2.5等空污染物不同,地表臭氧是由多种空气污染物,经过复杂的化学反应生成的二次污染物,因此环境变化对臭氧污染的影响会更难以预测。

  这个复杂的化学反应的生成物,不止是臭氧,还有NO。而NO又会快速和臭氧反应并将其分解。那么既然臭氧在生成后,又会很快被消耗掉,空气中的臭氧是如何积累的呢?

  这主要是因为挥发性有机物VOCs,它们一边能与NO反应,阻止其分解臭氧,一边又可以促进臭氧的生成。

  

  地表臭氧生成的机制有点复杂,随便感受一下就好 | 参考文献[4]

  由于这些复杂的过程,当人类排放的NOx浓度降低,减少的NO浓度使得臭氧分解的速率变慢了。而且隔离期间,人类在庭院和花园的活动增加,极有可能导致VOCs浓度上升,促进臭氧的积累。

  另外,科学家们推测PM 2.5减少之后,没有雾霾阳光便可以更容易地穿透空气,为地表臭氧生成提供了更多的能量。因此,虽然近年来我国PM 2.5治理颇见成效,但雾霾的减少却导致了臭氧污染进一步加重[5]。

  

  疫情期间武汉的臭氧浓度不降反升。蓝色曲线代表2020年数据,红色曲线代表2017−2019年平均数据,红色竖线代表2020年社会隔离开始时间 | 参考文献[1] / 改编:Liz

  由此可见,粗暴而单一地禁止某一污染物的排放,治理效果有限,有时甚至会起到反作用。目前,各地臭氧污染治理措施正在逐步展开,主要策略就是推进NOX和VOCs的协同减排,实现臭氧污染和PM 2.5的协同控制。

  作为个人,日常生活中的一些行动也能为臭氧污染治理助力。例如,选择绿色出行,购买新能源汽车或者低排量的汽车,尽量避免在阳光强烈的午后开车,让汽车保持合适的胎压以降低油耗,使用环境友好型的油漆、颜料等等。这些行动都有助于减少NOX和VOCs的排放,阻止臭氧的生成。

  

  图 | TakeCareofTexas.org

  不过,虽然臭氧污染危害大,但却没必要杜绝使用一切臭氧发生装置,比如激光打印机、静电式空气净化器、臭氧消毒柜等家用电器。事实上,人类活动直接排放的臭氧微不足道。而且由于臭氧最终分解产物是氧气,不会有任何有害残留物,是一种非常安全且高效的消毒剂。如今,臭氧消毒技术已相当成熟,科学地使用不会对人体和环境造成危害。只要在使用的时候注意避开老人、小孩及孕妇等敏感人群就可以了。


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