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追踪大气臭氧成因 臭氧传感器等监测仪器助力臭氧污染控制

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追踪大气臭氧成因 臭氧传感器等监测仪器助力臭氧污染控制

【化工仪器网 行业动态】9月14日,中科院正式启动“大气臭氧追因与控制”科技专项,针对大气臭氧污染的成因、监测以及控制技术的研发与应用等方面开展研究,为臭氧污染治理提供科学理论和技术的双重支持。

随着蓝天保卫战三年行动计划进入收官阶段,我国针对传统煤烟型污染的治理效果显著,全国范围内大气质量显著提升,污染程度得到明显改善。与此同时,以臭氧污染为代表的大气复合型污染也日益凸显。下一阶段的大气治理任务将逐渐转向复合型污染,臭氧也将与PM2.5相同,成为蓝天保卫战的重点目标。在此之前,加强对臭氧污染的研究迫在眉睫。

臭氧污染的成因、来源及迁移转化机制复杂。虽然我们已经知道臭氧是氮氧化物和可挥发性有机物在紫外线照射等条件下发生光化学反应生成的二次污染物。然而氮氧化物和可挥发性有机物与臭氧浓度之间的关系并非简单的线性关系,风速、紫外线强度、温速度等气象要素对臭氧的浓度变化也有很大影响。对于臭氧的污染的形成和扩散仍有很多问题尚不明确,需要进一步研究。这些研究将成为从源头解决臭氧问题的基础。

在“臭氧”专项的研究中,监测仪器将发挥关键性的作用。为了提高臭氧污染的防治水平,不仅大气中的臭氧浓度需要监测,臭氧的前体物——氮氧化物和可挥发性有机物以及影响臭氧形成的气象因素也同样需要监测。一方面,通过监测前体物与气象因素的变化对臭氧浓度的影响,可以利用数学分析方法建立相关模型,准确预测臭氧污染以及寻找降低臭氧浓度的关键因素;另一方面,通过对前体物的追踪溯源,可以找到臭氧污染的来源,采取针对性措施,从源头上缓解臭氧污染。

目前氮氧化物和可挥发性有机物都有较为成熟的监测方法,而臭氧的监测仍然有很大的发展空间。我国国家标准规定的臭氧的测定方法是紫外光度法和靛蓝二磺酸钠分光光度法,已经落后于技术的发展。新的臭氧传感器和臭氧激光雷达技术已经开始广泛应用于臭氧浓度检测中。

随着“臭氧”专项将开展PM2.5与臭氧协同控制体系的研究,对于臭氧的监测也需要与PM2.5监测结合。在这一方面,中科院已经成功研发出了大气细粒子与臭氧时空探测激光雷达系统,该系统可以快速在线监测M2.5和臭氧的时空分布。这也意味着激光雷达技术将在下一阶段的大气治理工作中拥有广阔的应用前景。

臭氧污染的成因复杂,不同地区的臭氧污染特征与当地的气象条件和一次污染情况密切相关,这也对于各地环保部门的监测能力提出了更高的要求。当“臭氧”专项的研究逐步开展,新的大气污染治理计划开始实施,可以预计各地环境监测站将更新大量监测仪器,环境监测仪器行业也将迎来新的发展。

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