一线探访：高空卫士低空杀手 记者探访揭秘臭氧监测幕后

半岛全媒体记者 李红梅

作为一种有鱼腥味的淡蓝色气体，臭氧已成为影响夏秋季空气质量的首要污染物，与PM2.5一起被列入“蓝天保卫战”需要重点攻克的两大污染。在高空中，臭氧具有吸收紫外线保护生物的功能，但在接近地面时，会对人体健康造成伤害，因此被称为“高空卫士、低空杀手”。

臭氧对人体健康的危害主要体现在对呼吸系统的刺激和损伤上，专家建议，出门之前最好查看空气质量指数，臭氧浓度超标时尽量不要外出，以免对身体造成损害。那么，臭氧到底是怎么监测、分析及预报的？

超级站里弄清污染物来源

随着空气质量越来越受关注，出门之前从天气软件上查看空气质量指数（AQI），已经成为很多人的日常习惯。PM10 、PM2.5、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、一氧化碳……这六项污染物的数值是怎么来的？

目前，青岛市现有常规空气监测点位145个，其中国控点9个，省控点15个，市控点1个，镇街点位120个。这些点位覆盖了青岛市142个镇、街道、功能区，连续24小时不间断运行，实时监测青岛市空气质量状况，其中就包括以上六项污染物浓度。

空气质量网格化监测在全市大气污染防治工作中作用日益突出。“通过开展镇街空气质量监测，每周对全市镇街空气子站的PM2.5、PM10浓度及同比变化幅度由好到差进行排名，定期在全市主流新闻媒体进行通报，指导帮助大气环境质量排名靠后镇街查找问题、分析原因。”山东省青岛生态环境监测中心空气质量预报工程师方渊说，这些措施充分调动了各镇街大气污染防治工作的积极性，推动全市大气污染防治工作责任得到有效落实。

方渊对青岛市空气质量进行综合分析

此外，青岛市在崂山区银川东路设有1个环境空气超级监测站，用于监测环境空气中气态污染物、颗粒物的物理性质及化学组分等，对环境空气中颗粒物、臭氧来源进行在线解析，并与分布在青岛市的空气自动监测子站、道路站、区域站组成覆盖全面功能齐全、指标完整、运行高效的青岛市环境空气复合污染立体监测网络。

这个超级站自2009年投入使用，由多种室外采样器和室内监测分析仪构成，不仅能监测空气中的PM10、PM2.5、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳及臭氧等六项主要污染物的浓度，还能观测环境空气中各类特征污染因子的变化趋势和生成规律，为环境空气污染来源、成因的分析提供依据。

青岛市环境空气超级监测站的室外采样器

“这个像帽子一样的切割头，能够筛掉空气中直径大于2.5微米的颗粒物，允许小于等于 2.5 微米的颗粒物进入监测仪。”方渊介绍道，监测仪内部的纸带上每隔一小时会形成一个黑色的圆点，那就是PM2.5，然后用β射线透视PM2.5粒子，通过透射率来测定浓度。

9月臭氧防治形势依然严峻

青岛市环境空气超级监测站内，整齐排列着多种监测仪器设备，其中有一组自下而上摆放着蓝色的臭氧、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫分析仪。

“不同于PM2.5、PM10这样的颗粒物，臭氧、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫是气态污染物，可以直接用采样器采集空气，通过分析仪监测小时浓度。”方渊告诉半岛记者，各项污染物连续自动监测数据会通过电脑系统实时传输到青岛生态环境监测中心，以便进一步综合分析。

方渊（右）和同事在查看臭氧浓度实时监测数据

据悉，地面臭氧大部分由人类活动排放的氮氧化物和挥发性有机物等污染物，在高温、日照充足、空气干燥的条件下通过光化学反应生成。强日照、高气温、少云量、弱风力、少降雨等不利气象条件，会加速光化学反应，造成臭氧浓度超标。

据了解，青岛市臭氧污染防治形势比较严峻的时间集中在夏秋季，以6月和9月为甚。“七八月份由于东南风偏多，污染扩散条件比较好。”方渊说，9月份开始，青岛北风频率增加，扩散条件不好，污染物浓度累积得比较快。

方渊在青岛市环境空气超级监测站查看设备运行情况

“弄清臭氧的成分和来源，要强化挥发性有机物、氮氧化物专项监测，结合气象监测结果，进行综合分析。”方渊说，形成臭氧的氮氧化物和挥发性有机物来源复杂，前者主要来自机动车、发电厂、工业窑炉等排放源，而后者的排放源包括石化、化工、工业涂装、包装印刷和油品储运销等。

据了解，青岛市制定了臭氧污染加密观测方案，在通过环境空气自动监测站开展臭氧及氮氧化物指标专项监测的基础上，做好定点区域的挥发性有机物组分监测。综合运用走航监测与加密跟踪观测等技术手段，实时掌握青岛市臭氧及其前体物的浓度变化情况，持续提升臭氧的监测预报和综合分析能力。

按照《环境空气质量标准》（GB3095-2012），臭氧日最大8小时平均浓度限值一级为100微克/立方米，二级为160微克/立方米。“臭氧小时浓度超过200微克/立方米，或长时间超过160微克/立方米，会对人体有一定影响。”方渊说。

臭氧分析仪

据了解，臭氧对人体健康的危害，主要体现在对呼吸系统的刺激和损伤上。那么，普通公众该如何防范？方渊表示，臭氧超标时段一般集中在午后气温较高、阳光较强时，在此期间应尽量减少外出及室外活动。

“青岛蓝”背后的环保卫士

空气质量监测专业性较强、颇为枯燥，但在方渊看来却使命感十足。自2005年从环境工程专业毕业进入原青岛市环境保护局工作以来，方渊已经在环境空气质量监测、预报一线奋战了15年，先后参与了2018年上合峰会、2019年海军节等多项重大活动的空气质量保障。

青岛市环境空气超级监测站的室内仪器设备

为了进一步保障青岛市的空气质量安全，2018年上合峰会环保专项行动结束后，方渊牵头启动了青岛市镇街环境空气自动监测站点建设。根据空气质量监测技术规范，空气监测站点对高度、开阔度、周边环境等都有非常高的要求，选址往往要考察四五次。“那段日子不是在办公室研究青岛市地图，就是在外选址。”方渊说，由于站点太多，总会碰到各种各样琐碎的问题。

“既然做着环境保护相关的工作，就应该为环保事业多做点实事。”方渊带着这份使命感，经过短短4个月的时间，推动青岛市镇街环境空气自动监测站点从原来的25个扩展到141个，使得全市空气质量监测精细化水平有了显著提升。

青岛市环境空气监测站分布图

“2013年青岛重污染天气有23天，而去年只有5天。”方渊告诉记者，如今空气质量指数只要超过100，就会立马进入应急状态，而以前指数突破100是常态。根据2020年上半年发布的环境空气质量报告，青岛市环境空气质量总体状况为近8年来最好。

夏秋季主攻臭氧污染，冬春季主攻PM2.5，面对密密麻麻的数据和云图，尽管有不少焦头烂额的时候，但方渊却乐在其中：“分析出每一次不同的污染过程和影响因素，看到它被验证，就像上学时绞尽脑汁终于解开数学难题一样，非常有成就感。”

目前，方渊和他的同事们依托青岛市空气质量预报平台，借鉴国家和先进省（市）的臭氧空气质量预报模式，优化完善空气质量分析与评价技术方法，持续加强臭氧污染监测、预报能力建设，为青岛市控制臭氧污染及挥发性有机物治理攻坚行动提供有效的技术支撑。

据山东省空气质量预报预警平台统计，上半年青岛市24小时空气质量级别预报准确率为84.2，位居全省第一。青岛生态环境监测中心与青岛市气象台联合发布的空气质量趋势预报显示，本周青岛市以多云间晴天气为主，整体污染扩散条件一般，预计空气质量以良至轻度污染为主，首要污染物为臭氧。