上海市奉賢區(qū)氮氧化物特征及防治對(duì)策

唐　丹　王彩萍　夏忠燕

（上海市奉賢區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站上海201499）

上海市奉賢區(qū)氮氧化物特征及防治對(duì)策

唐丹王彩萍夏忠燕

（上海市奉賢區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站上海201499）

大氣環(huán)境污染是環(huán)境污染的重要組成部分，其中氮氧化物的污染尤為突出。本文主要介紹了奉賢地區(qū)近2年來(lái)氮氧化物的變化趨勢(shì)、主要來(lái)源和組成，氮氧化物的危害、并針對(duì)性的提出了預(yù)防與控制措施。

氮氧化物；二氧化氮；防治對(duì)策

據(jù)2014年《中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》報(bào)道，城市空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)二氧化氮（NO2）年均濃度范圍為14μg/m3～67μg/m3，平均為38μg/m3，非達(dá)標(biāo)城市高達(dá)37.3%[1]。氮氧化物（NOx）是氧化亞氮（N2O）、一氧化氮(NO)、NO2、三氧化二氮（N2O3）、四氧化二氮（N2O4）及五氧化二氮（N2O）5等其中一種或多種主要污染物的組成，且常態(tài)下多數(shù)呈氣態(tài)，僅少量固體（N2O5常態(tài)下呈固態(tài)）。其中主要對(duì)大氣構(gòu)成污染的是NO和NO2，燃燒過(guò)程中首先生成NO（占NOx排放重量的95%），損害人體呼吸道并導(dǎo)致環(huán)境空氣污染[2]。當(dāng)NOX的排放到大氣環(huán)境中，會(huì)對(duì)自然環(huán)境和人類活動(dòng)帶來(lái)嚴(yán)重的危害，中國(guó)每年因空氣污染導(dǎo)致早死35萬(wàn)人～50萬(wàn)人，因此對(duì)于NOx的污染控制迫在眉睫[3]。

1　上海市奉賢區(qū)近2年氮氧化物監(jiān)測(cè)結(jié)果

1.12014年至2015年NOx月均值變化趨勢(shì)

上海市奉賢區(qū)一共設(shè)有2個(gè)大氣自動(dòng)站，我們選用這2個(gè)大氣自動(dòng)站2014、2015兩個(gè)年度的NOx濃度值，根據(jù)NOx月均值變化趨勢(shì)作探討。

圖1　　2014年至2015年南橋站NOx月均值變化趨勢(shì)

圖2　　2014年至2015年海灣站站NOx月均值變化趨勢(shì)

從圖中可以看出，奉賢地區(qū)NOx濃度值在全年季節(jié)性上有一定的規(guī)律性，其中冬季污染最為嚴(yán)重，夏季有明顯的好轉(zhuǎn)。在冬季，溫度比較低，NOx難以擴(kuò)散，再加上北方沙塵暴的影響，直接導(dǎo)致了冬季NOx濃度的偏高。

從圖中也可以看出南橋站的NOx數(shù)據(jù)明顯的高于海灣站。那是因?yàn)槟蠘蛘菊军c(diǎn)設(shè)置于奉賢區(qū)環(huán)境監(jiān)測(cè)站的所在地，地處城區(qū)中心，周圍都是馬路，車輛往來(lái)非常密集，氮氧化物很大一部分是由機(jī)動(dòng)車以及其他形式的交通運(yùn)輸工具所導(dǎo)致的，而海灣站的站點(diǎn)設(shè)置于奉賢區(qū)海灣森林公園內(nèi)，站點(diǎn)比較偏僻，車輛來(lái)往較少，還有大片的綠化來(lái)凈化空氣。從而使得2個(gè)站點(diǎn)總體數(shù)據(jù)上南橋站明顯的高于海灣站。

1.22015年氮氧化物、二氧化氮、一氧化氮月均值比較

我們選用南橋站和海灣站2015年度的氮氧化物、二氧化氮、一氧化氮的月均值作探討。

圖3　　南橋站2015年度氮氧化物、二氧化氮、一氧化氮月均值

圖4　　海灣站2015年度氮氧化物、二氧化氮、一氧化氮月均值

從上圖可以看出，無(wú)論是南橋站還是海灣站，氮氧化物的主要來(lái)源都是二氧化氮。二氧化氮它的產(chǎn)生主要來(lái)源于自然界中的微生物活動(dòng)。然而由于人類活動(dòng)造成其量持續(xù)增長(zhǎng)，每年由于人類活動(dòng)會(huì)導(dǎo)致大約4.7～7百萬(wàn)噸的二氧化氮排放（約為總排放量的30%～40%）。NO2在平流層中轉(zhuǎn)化為NO和N2，會(huì)導(dǎo)致地球臭氧層的破壞以及溫室效應(yīng)現(xiàn)象[2]。因此也要加強(qiáng)對(duì)二氧化氮的污染控制。

2　氮氧化物的危害

2.1毒性危害

氮氧化物的毒性有兩種類型，分別以液體和氣體的形式存在。以液體形式存在時(shí)，它與皮膚或者眼睛接觸時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重?zé)齻Ａ硗猓@種液體在1atm的條件下的沸點(diǎn)僅為294.3K,易被人體吸入造成傷害[2]。氣體形式的污染物危害最大的是二氧化氮，短時(shí)間接觸可刺激呼吸道致咳嗽，長(zhǎng)期接觸可引起致命性肺水腫及肺出血，并對(duì)心、肝、腎造血組織等重要器官都有影響，對(duì)人體危害較大。

2.2環(huán)境污染

近年來(lái)森林面積逐漸減少，生態(tài)圈遭到破壞，其中氮氧化物以酸雨的形式對(duì)生態(tài)的“貢獻(xiàn)”是不可忽視的。雨水一般是輕微的酸性，pH在5～6之間，但酸雨的pH極低（4～4.5），具有很強(qiáng)的腐蝕性。酸雨是由于大氣中存在的SO2和NO2形成的。同時(shí)氮氧化物對(duì)對(duì)流層和平流層中的光化學(xué)煙霧污染的形成也起到重大的作用。酸雨的形成通常是在高空的云中，在這里氮氧化物可以和水、氧氣以及其他氧化劑反應(yīng)，最終這些化合物轉(zhuǎn)化成硝酸溶解在水里從而形成酸雨、酸雪和酸霧。酸雨會(huì)大大的影響水生生態(tài)系統(tǒng)，致使湖泊和河流中生物的死亡。因此，在大氣環(huán)境的治理方面氮氧化物的控制和治理尤為重要。

3　防治對(duì)策

3.1深化源頭污染管控

大氣污染因污染范圍廣極易擴(kuò)散、污染物成分多較復(fù)雜等特點(diǎn)，而較之水污染和固體廢物更難控制。所以深化源頭控制是解決氮氧化物危害的首要選擇，更是最有效的控制措施。

源頭控制氮氧化物排放的主要措施：（1）嚴(yán)控環(huán)境不達(dá)標(biāo)行為，減少、消除源頭排放。如北京亞太經(jīng)合組織（APEC）會(huì)議期間的“APEC藍(lán)”和南京青奧會(huì)期間的優(yōu)質(zhì)空氣質(zhì)量，特別是APEC會(huì)議期間，通過(guò)車輛管控、施工揚(yáng)塵治理和嚴(yán)格監(jiān)控污染工廠等系列措施，北京各項(xiàng)污染物平均濃度均達(dá)到近5年同期最低水平，出現(xiàn)了“APEC藍(lán)”，得到社會(huì)各界的普遍認(rèn)可，然而這些直接快速的降低污染物，尤其是氮氧化物的方法就是直接對(duì)污染源的源頭進(jìn)行管理。（2）通過(guò)各種技術(shù)手段，控制燃燒過(guò)程中的生成反應(yīng)。通過(guò)針對(duì)有效地技術(shù)手段，如煤炭脫硝技術(shù)將消除NOx的污染和生物質(zhì)能源的利用與發(fā)展相結(jié)合，可以控制環(huán)境污染問(wèn)題，同時(shí)也促進(jìn)開(kāi)發(fā)利用新能源,具有良好的應(yīng)用前景和意義。

3.2建立多指標(biāo)綜合管理機(jī)制

氮氧化物污染的易擴(kuò)散性決定其治理的區(qū)域合作價(jià)值，實(shí)現(xiàn)區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控是解決氮氧化物污染的必要條件之一。存在嚴(yán)重的氮氧化物污染問(wèn)題的地區(qū)，有必要制定區(qū)域?qū)用娴牡趸镂廴韭?lián)防聯(lián)控政策，建立污染源協(xié)調(diào)和管理機(jī)制，避免各自為戰(zhàn)，從而有效解決區(qū)域環(huán)境污染問(wèn)題。

3.3推廣清潔能源的利用

從對(duì)環(huán)境影響力度看，氮氧化物的60%來(lái)自于燃煤，2014年我國(guó)能源利用效率約36.3%，比發(fā)達(dá)國(guó)家低10%，產(chǎn)品消耗與國(guó)際先進(jìn)水平差距較大。加大環(huán)保產(chǎn)業(yè)投入提升環(huán)?？蒲心芰κ墙鉀Q能耗利用率低的有效途徑。提高清潔能源使用比例，實(shí)施節(jié)能強(qiáng)企利民工程，以科技提高能源利用率，以政策互惠實(shí)現(xiàn)節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新改造和以輿論導(dǎo)向鼓勵(lì)企業(yè)響應(yīng)國(guó)家節(jié)能和資源綜合利用等政策。

4.4政府積極參與環(huán)境利益再分配

在建立健全大氣污染防治相關(guān)法律法規(guī)的基礎(chǔ)上，政府還應(yīng)通過(guò)調(diào)整相關(guān)政策積極參與環(huán)境利益再分配。對(duì)高耗能、高排放和高污染的企業(yè)，在經(jīng)濟(jì)上嚴(yán)格執(zhí)行懲罰力度；在政策上限制其評(píng)優(yōu)評(píng)先等系列照顧政策。對(duì)開(kāi)發(fā)、使用清潔能源和減排措施較好的企業(yè)，在經(jīng)濟(jì)上予以財(cái)政補(bǔ)貼鼓勵(lì)其相關(guān)工作能夠順利進(jìn)行，且獲得相應(yīng)回報(bào)；在政策上，積極推廣并加快審、精簡(jiǎn)批程序。據(jù)《2014年中央和地方預(yù)算執(zhí)行情況與2015年中央和地方預(yù)算草案報(bào)告》顯示，節(jié)能減排補(bǔ)助資金增40.4%。對(duì)于個(gè)人，政府應(yīng)從科學(xué)、透明的角度向分析當(dāng)前環(huán)境狀況，普及環(huán)保法律和提高環(huán)保意識(shí)。

[1]中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào).2014.

[2]陳竺,王金南,等.中國(guó)積極應(yīng)對(duì)空氣污染健康影響.柳葉刀,2013.

[3]財(cái)政部.關(guān)于2014年中央和地方預(yù)算執(zhí)行情況與2015年中央和地方預(yù)算草案的報(bào)告——2015年3月5日在第十二屆全國(guó)人民代表大會(huì)第三次會(huì)議上[J].中國(guó)財(cái)政，2015,685.