光化学污染监测网– 臭氧前驱物监测
Abs:臭氧是一种十分普遍的空气污染,是灰霾现象的主要原因。臭氧的特殊之处是它的形成并非由于直接排放所致,而是大气中在太阳射线暴露下的VOC和氮氧化物,通过一系列化学反应所产生。VOC和氮氧化物的排放源有上千种,对臭氧的监控,不仅需要对污染物本身进行了解,还需要研究参与臭氧形成这一过程的化学物,化学反应以及条件。
光化学污染评估监测网(Photochemical Assessment Monitoring Station) – 臭氧前驱物监测
臭氧是一种十分普遍的空气污染,是灰霾现象的主要原因。臭氧的特殊之处是它的形成并非由于直接排放所致,而是大气中在太阳射线暴露下的VOC和氮氧化物,通过一系列化学反应所产生。VOC和氮氧化物的排放源有上千种,对臭氧的监控,不仅需要对污染物本身进行了解,还需要研究参与臭氧形成这一过程的化学物,化学反应以及条件。
美国EPA于1993年开始设立光化学分析监测站(PAMS),旨在针对臭氧超标的地区进行系统性的监测。一个完整的检测系统包括了4处监测区域:
1. 上风区域,提供臭氧和前驱物的背景值,对应清晨的主要风向所建立。
2. 臭氧前驱物影响最大区域,该区域是前驱物排放最严重的地区,监测站用来检测前驱物排放种类以及排放程度,一般处于贴紧排放区域的下风区。
3. 臭氧浓度最大区域,用来监测所产生臭氧浓度最大的区域,一般与前驱物排放区域的下风区有一段距离。
4. 最下风区域,该区域收集当臭氧和前驱物浓度离开整个PAMS监测系统涵盖区域时的各参数浓度,对应下午的主要风向所建立。同时还提供该区域排放对下一个监测区域的贡献程度。
监测数据包括了臭氧、氮氧化物、以及一系列VOC。对五十多种碳氢化合物的检测一般每1-3小时进行一次。对臭氧、碳氧化物、地表气象参数的检测每一小时一次。
光化学评估监测站的系统建立能够提供自上而下的全方位信息体系来评价并开发臭氧的治理策略。比如:通过VOC和氮氧化物的比值可以判断采用哪种污染控制方式;上层大气与地表的气象数据可以提供污染物传播的路线信息;种间(苯/甲苯,乙苯/二甲苯)成分的分析来定量气团随时间的变化;统计模型的数据输入(回归线性与中立网络分析)具备预测高臭氧浓度并识别严重的VOC种类的能力;以及连续生成细节数据来验证数据目录与光化学模型。系统的建立将提供长期大气中臭氧和前驱物浓度的变化趋势数据,提供信息来评估人口暴露,更重要的是,建立完整的对复杂的臭氧问题的理解,从而我们可以继续开发策略来减少臭氧浓度并因此保护公众健康。