臭氧

不同位置的臭氧身份迥异臭氧是一种有鱼腥味的淡蓝色气体，通常存在于距离地面30公里左右的高层大气中，能有效阻挡紫外线，保护人类健康。“公众常常混淆大气平流层的臭氧层和对流层近地面层臭氧的区别。”长安大学水利与环境学院教授邓顺熙说，在距地面20千米至50千米高度的平流层有一个臭氧层，它能吸收太阳光中的绝大部分紫外线，使地球上的生物免受伤害。但当人类生活区周边的臭氧浓度超过一定限值，就将造成灰疆和光化学烟雾等污染，很容易引起上呼吸道炎症，出现咳嗽、头疼等症状，还会对皮肤、眼睛、鼻黏膜产生刺激。严重影响正常生产与生活。臭氧大部分集中在距地面10~30千米的平流层，仅有10%左右存在于距地面较近的对流层。从天上到地下、从低浓度到高浓度，臭氧的身份从“地球卫士”急转到“隐形反派”。一张面积约2500平方米的世界最大明信片在瑞士少女峰下亮相，旨在唤起人们对全球气候变化的关注。 新华社记者 徐金泉摄平流层中“地球保护伞”孕育生命在平流层中臭氧层的庇护下，地球生命的基础物质——脱氧核糖核酸与核糖核酸逃脱了紫外线辐射的“魔爪”，才有了人类出现和发展。可以说，亿万年以前，臭氧层就开始充当地球生物进化的“保护伞”“护航者”。与此同时，臭氧一直是人们的好帮手，在消毒杀菌、抗炎抗感染、止疼镇痛、提高机体免疫力、向缺血组织供氧等为代表的临床应用中均有大作用。甚至，它还有些清新意味——雷雨天后，那沁人心脾的青草气息，也是部分因为少许氧气在遭雷击后转变为了臭氧。这种低浓度臭氧不仅无害，还令人精神振奋。对流层中成为夏季污染的头号元凶而到了对流层，除部分从平流层到对流层“漫游”的臭氧，以及森林植被生物贡献的臭氧外，绝大部分臭氧是“人造的二次转化产物”，如氮氧化物NOx、VOCs挥发性有机物等，它们是经过复杂光化学反应产生的二次污染物。当日臭氧浓度最大8小时均值超过每立方米160微克，即成为臭氧污染。臭氧污染究竟对人体有哪些影响？可以说，从中枢神经系统到呼吸系统，从血液到骨骼，均会被它损害。夏季阳光灿烂，却在城市地区暗藏“杀机”。当你在室外闻到特殊的鱼腥味儿，可能就是臭氧超标的手笔。发生光化学反应需要强紫外辐射、高温、低湿与静稳大气环境，光照条件最好的夏季就成了臭氧污染的催化剂——日照越强，光化学反应越剧烈，反应生成的臭氧越浓。打赢臭氧攻坚战，关键在源头替代大力推进源头替代，有效减少污染前体物产生量。浙江省生态环境厅大气环境处副处长史一峰说，以工业污染源为例，溶剂型涂料的挥发性有机物重量占40%～80%，而作为绿色涂料的粉末涂料仅为不超过2%，推进源头替代是减少臭氧污染最有效的方法。为鼓励企业采用符合国家有关低挥发性有机物含量产品，生态环境部印发的《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》提出，排放浓度稳定达标且排放速率满足相关规定的，相应生产企业可不要求建设末端治理设施。中国行动表明臭氧治理的决心2020年6月，《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》发布，表明了我国对臭氧治理的决心；2020年7月1日，《挥发性有机物无组织排放控制标准》实施，打赢蓝天保卫战，我们在行动。在2021年7月26日生态环境部例行新闻发布会上，生态环境部新闻发言人刘友宾就氢氟碳化物(HFCs)管控回答记者提问时表示，中国将把HFCs管控纳入国内法律法规体系。刘友宾表示，HFCs是消耗臭氧层物质（ODS）的常用替代品，虽然本身不是ODS，但HFCs是温室气体。《基加利修正案》的实施，将对保护臭氧层和应对气候变化带来显著的环境效益，作为发展中的大国，我国在未来《基加利修正案》实施过程中，将付出艰辛的努力。但同时也给产业发展带来了新的契机。作为国际社会负责任一员，我们将严格履行国际承诺，与各缔约方开展务实、透明、深入的国际合作，为全球环境治理贡献力量。

O3生成与其前体物VOCs和NOx呈非线性关系，管控具有复杂性。臭氧生成速率是O3控制策略制定的重要指标，若生成速率大于分解速率，臭氧总量动态平衡会被打破，臭氧总量就会增加。对臭氧生成速率的研究一直备受关注，目前此类研究主要使用模型模拟，具有很大不确定性，也无法进行有效、实时的监测，对臭氧污染的研究工作亟需一种可以对臭氧生成速率和臭氧生成敏感性进行有效定量的检测技术。从“看不见、摸不着”到“可看、可算、可知”谱育EXPEC 2620 臭氧生成速率监测系统➢ 直接测量臭氧净生成速率的连续监测系统 ， 能够准确评估区域臭氧的变化趋势；➢ 可以结合大气标准站数据，比较臭氧生成速率变化，准确量化臭氧本地产生和区域传输贡献；➢ 通过前体物引入流动反应管技术，实现在线相对增量反应活性（RIR）分析，准确识别敏感性主控因子；➢ 采用高灵敏度CAPS-NO2直测技术，绘制本地臭氧生成特征网格，精准定位重点污染源头。测量原理基于两个置于室外的相同流动反应管，分别为接受太阳紫外辐射的反应管和隔绝太阳紫外辐射的参照管，通过自动切换不同测量通道，利用腔衰减相移光谱法测量NO2技术得到两个腔室的Ox（O3+NO2）的差值，计算得到大气中臭氧净生成速率（P(O3)net），代表了实际环境大气中的臭氧生成速率与臭氧分解速率之差，反映了臭氧总量积累快慢。优势亮点臭氧生成速率监测系统可以开展哪些工作？准确评估区域臭氧的潜在生成趋势，准确量化臭氧本地产生和区域传输贡献，准确识别敏感性主控因子，理清臭氧生成演化机制，为臭氧污染防治提供直接有效的措施指导。01 在线、快速、直接实时获取臭氧净生成速率02 量化本地生成和区域传输贡献占比03 在线式敏感性分析前体物引入流动反应管技术，可实现自动在线相对增量反应活性（RIR）分析，准确识别臭氧本地生成敏感性主控因子，无需复杂计算和专业人员投入。移动监测通过网格化移动监测，可绘制区域臭氧生成速率热力图，精准判断本地臭氧生成热点，实现精准管控。应用场景丰富，灵活可选站点监测、移动监测两种场景模式可灵活选择凭新而变，从更好到更全大气臭氧及光化学污染源解析解决方案搭载谱育科技自主研发的光化学组分、过程因子监测系统以及臭氧生成速率和大气氧化性监测分析系统，结合全面的数据分析能力，掌握详实的区域复合污染情况数据，实时获得区域内臭氧前体物的排放水平及变化规律，摸清生成臭氧的重点污染物种类和污染来源，为有效改善环境空气质量、打赢蓝天保卫战提供多方面的技术和数据支持。

一、背景介绍臭氧，化学式为O3，因其类似鱼腥味的臭味而得名。臭氧是一种强氧化剂，具有很强的杀菌消毒、漂白、除味等特性，因此广泛应用于饮用水消毒、食品加工杀菌净化、医疗卫生和家庭消毒等方面，但是过量的臭氧会使水中溴化物绝大部分被氧化成对人体有害的溴酸盐。《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2006中，对水质中的臭氧有明确的限值，下面我们将具体介绍臭氧含量检测的标准要求、测试方法、具体测试过程及结果。 二、方法及限值臭氧分析主要有光谱分析和电化学分析。常用检测方法主要为碘量法、靛蓝二磺酸钠分光光度法、紫外吸收法和化学发光法。分光光度法不仅体积小巧，测试性价比高，易于携带保管，比较适合于在农村或县级实验室推广使用。靛蓝二磺酸钠分光光度法是在酸性条件下，臭氧迅速氧化靛蓝，使之褪色，吸光率的下降与臭氧浓度的增加呈线性。 表1臭氧的检测标准及限值标准编号标准名称限值GB 5749-2006GB5749-XXXX征求意见稿生活饮用水卫生标准出厂水和末梢水限值≤0.3mg/L末梢水余量≥0.02mg/L 三、臭氧含量测定1、检测仪器：DGB-480型多参数水质分析仪2、检测试剂：臭氧试剂包：(臭氧)测定试剂（粉剂组分）、(臭氧)测定试剂（溶液组分）3、检测流程及结果：参数方法号方法检出限mg/L测量范围mg/L重复性测量误差臭氧18靛蓝二磺酸钠分光光度法0.020.02-2.002.00%±0.1mg/L图 1 臭氧含量测定流程 图2 臭氧含量测定显色图（从左到右0mg/L、0.4mg/L、1.0mg/L、1.6mg/L和2.0mg/L） 图3 臭氧含量测定曲线图4、结果总结：● 对0mg/L、0.4mg/L、1.0mg/L、1.6mg/L和2.0mg/L的臭氧标准溶液进行检测，测量误差≤0.008mg/L，结果良好。● 采用DGB-480型多参数水质分析仪测定水中臭氧含量，测量方法为国家标准方法。测试仪器体积小巧，配套有臭氧检测试剂，测试方便，测试性价比高。 四、检测仪器介绍DGB-480型多参数水质分析仪，采用8波长光学测量系统和90度光散射浊度检测光路，内置浊度、色度、臭氧、亚硝酸盐氮、尿素、六价铬、总铬、锰、总氮、 硝酸盐氮、硝酸盐、甲醛、水硬度、锌、亚硝酸盐、余氯、总氯、 二氧化氯、高锰酸盐指数、低浓度 CODCr、高浓度 CODCr、镉、 氨氮、铵离子、总磷、总磷酸盐、镍、亚铁离子、铁、亚硫酸盐、 过氧化氢、铝、铅、铜、钙、汞、硼、砷、氟、阴离子洗涤剂、 银、溴酸盐、硫酸盐、钼、铍、钴、钡、氯化物等40多种检测项目和方法，直接调用，测量快速、简便。既可以配套雷磁专用试剂盒检测也可以自制试剂检测，使用灵活。主要应用于生活饮用水、地表水、自来水、污水、游泳池水等水质的现场测定或者实验室分析。