高溫晴熱天氣下，臭氧成為首要污染物，近日北京臭氧再次超標

◆ 2016年空氣質(zhì)量超標天數(shù)中：

京津冀26.3%的天數(shù)以臭氧為首要污染物

珠三角70.3%的天數(shù)以臭氧為首要污染物

◆ 污染物排放和臭氧污染的形成是一種非線性關(guān)系，“減排也增加濃度，不減排更增加濃度”

◆ 臭氧污染是流動的，區(qū)域間聯(lián)防聯(lián)控比對霧霾時更難

◆ 傳統(tǒng)控制污染的思路和策略面臨挑戰(zhàn)

相比于公眾廣泛熟知的霧霾污染，臭氧污染正進入人們視野。

“對患有氣喘病、肺氣腫和慢性支氣管炎的人來說，只要暴露在低濃度的臭氧中，都可能對他們產(chǎn)生明顯的危害?！眹页鞘协h(huán)境污染控制技術(shù)研究中心研究員彭應(yīng)登告訴《瞭望》新聞周刊記者，平流層中的臭氧(O3)，可以吸收太陽光照中的紫外線，是地球生物系統(tǒng)的“保護傘”。而近地層的臭氧對人體傷害極大，會刺激和損害人的呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、眼睛、皮膚，讓人感到眼睛發(fā)干，呼吸不適。

今年5月18～19日，北京、天津、河北中南部部分城市空氣質(zhì)量達到中度、重度污染，首要污染物為臭氧。6月以來的持續(xù)高溫天氣，加劇了京津冀及周邊地區(qū)的大氣污染，首要污染物也是臭氧。

上海市環(huán)保局近日發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，今年前5個月，上海的臭氧日超標率為9%，臭氧污染日漸突出。

有關(guān)統(tǒng)計報告顯示，臭氧已經(jīng)取代PM2.5，連續(xù)三年成為珠三角首要大氣污染物。

臭氧污染呈常態(tài)化

“臭氧污染和光化學(xué)污染基本上是一回事，光化學(xué)反應(yīng)生成臭氧、過氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次光化學(xué)煙霧污染物，臭氧是光化學(xué)煙霧的主要成分。”彭應(yīng)登告訴記者，當(dāng)年美國洛杉磯的光化學(xué)煙霧就是在城市里面形成的一種有特殊臭味的淡藍色氣體。

▲1948年光化學(xué)煙霧污染的洛杉磯

我國出現(xiàn)光化學(xué)煙霧的地方，主要是一些污染物不易擴散的城市。如蘭州市，地處狹窄盆地，加之市內(nèi)煉化企業(yè)、機動車排放的污染物，夏季容易形成光化學(xué)煙霧，在上個世紀七八十年代，蘭州就出現(xiàn)過幾次嚴重的光化學(xué)煙霧污染。

據(jù)介紹，近地層的氮氧化物(NOx)、揮發(fā)性有機物(VOCs)，在高溫、低濕、低風(fēng)速、晴朗無云、陽光充足的情況下，就能反應(yīng)生成臭氧。

“當(dāng)前我國近地層臭氧污染比較嚴重，東部北部地區(qū)夏季小時濃度峰值常常超過400微克/立方米，是國家二級標準的2倍多，是世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的健康標準的近4倍?！敝袊茖W(xué)院大氣物理研究所研究員孫揚告訴《瞭望》新聞周刊記者。

根據(jù)2016年實施的新《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》，臭氧1小時內(nèi)平均濃度超過200微克/立方米，日最大8小時平均值超過160微克/立方米的二級標準即為臭氧污染。一般情況下，臭氧濃度值大于300微克/立方米，肉眼就能看到，500到600微克/立方米，天空就會有渾濁煙霧的跡象。

專家認為，從數(shù)據(jù)和研究結(jié)果來看，全球許多地區(qū)夏季臭氧污染呈常態(tài)化，基本上是逐年增加的趨勢。

近日發(fā)布的《2016年中國環(huán)境狀況公報》顯示，京津冀超標天數(shù)中(空氣質(zhì)量指數(shù)AQI大于100的天數(shù))，以臭氧為首要污染物的天數(shù)占污染總天數(shù)的26.3%。珠三角超標天數(shù)中，以臭氧為首要污染物的天數(shù)占總數(shù)的70.3%。

《2016年北京市環(huán)境狀況公報》亦顯示，2016年空氣質(zhì)量達標優(yōu)良天數(shù)為198天，占全年天數(shù)比例是54.1%，在超標天數(shù)當(dāng)中，臭氧成為大氣中首要污染物的天數(shù)比例為31.5%。

“2016年全國338個地級及以上城市中，86%(288個)出現(xiàn)臭氧污染超標現(xiàn)象，京津冀魯豫、長三角、珠三角和成渝地區(qū)為超標較集中的區(qū)域。這些區(qū)域總體近年來超標天數(shù)有增加的趨勢。”孫揚說。

專家認為，臭氧污染受氣候環(huán)境影響，南北方表現(xiàn)并不相同，廣州9月份雨季過后，天氣變得干爽，能見度變好，容易達到臭氧濃度的最高值。北京6月份氣溫上升，雨季未到，光照條件又好，容易達到臭氧濃度最高值。

“2016年北京超標天氣中，PM2.5成為大氣中首要污染物的天數(shù)比例達到65%，臭氧為31%。而廣州正好相反，臭氧污染作為首要污染物的天數(shù)比例超過70%，而PM2.5只占不到30%?！迸響?yīng)登告訴記者，南方冬天溫度高、能見度好，所以在空氣污染方面南北方有區(qū)別。

成因復(fù)雜治理難度大

熱點地區(qū)人口與經(jīng)濟、消費持續(xù)增長，更多的能源消耗就要排放更多臭氧前體物，臭氧污染會不斷加劇。美國奧巴馬政府曾為了保護經(jīng)濟增長放寬了臭氧濃度限制標準，但仍比我國現(xiàn)行標準嚴格。相比于歐盟的臭氧最大8小時平均值120微克/立方米、世界衛(wèi)生組織(WHO)最大8小時平均值100微克/立方米的標準，我國為160微克/立方米。

受訪專家認為，即便我國的臭氧污染評價標準比較寬松，但要達標仍非常困難。

“臭氧治理的難處在于目前的大氣環(huán)境中臭氧的產(chǎn)生原料非常充足，一旦遇到適合的氣象條件，臭氧污染就會出現(xiàn)?！睂O揚認為，在新的能源使用技術(shù)出現(xiàn)前，臭氧污染加重趨勢恐怕還將繼續(xù)。

據(jù)專家介紹，臭氧的前體物氮氧化物基本是人為排放源，主要來自機動車尾氣、化石燃料燃燒，工業(yè)生產(chǎn)過程也會產(chǎn)生氮氧化物?！按髿馐畻l”實施以來，全國氮氧化物排放量降低，例如近日發(fā)布的《中國可持續(xù)發(fā)展遙感監(jiān)測報告(2016)》顯示，整體上2010～2015年中國NO2柱濃度(指垂直于地面單位面積內(nèi)的大氣中NO2分子數(shù)量)的高值區(qū)范圍有所縮小，且京津冀地區(qū)、長三角和珠三角地區(qū)等常年NO2濃度較高，是大氣污染較嚴重的區(qū)域，目前NO2濃度均已有不同程度的降低。

揮發(fā)性有機物來源更廣泛，有汽車噴涂、印刷廠油墨揮發(fā)、加油站油氣揮發(fā)、化工廠煉油過程油氣揮發(fā)等等。除了人為源，揮發(fā)性有機物還有不少來自森林植被等自然源。我國揮發(fā)性有機物污染防治仍處于起步階段，存在排放基數(shù)不清、治理措施不力、監(jiān)測能力不足、標準缺失以及法規(guī)滯后等問題，目前全國的揮發(fā)性有機物排放量依然呈增長趨勢。

孫揚認為，“目前對于氮氧化物的人為源減排較多，但揮發(fā)性有機物人為源減排較少、自然源無法減排，這恰恰形成了臭氧更易生成的配比，導(dǎo)致臭氧濃度增高?！?/p>

目前，我國很多大城市的臭氧污染狀態(tài)或濃度區(qū)間處在高位，很難降低，即“減排也增加濃度，不減排更增加濃度”，孫揚向記者解釋說，臭氧并不是直接排放，而是氮氧化物與揮發(fā)性有機物在大氣中發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物，因此和減排并不是直接對應(yīng)。

彭應(yīng)登也認為，污染物的排放和臭氧污染的形成之間是一種非線性關(guān)系。他告訴記者，臭氧污染形成非常復(fù)雜，在每一個城市中的表現(xiàn)規(guī)律不同，有的城市臭氧污染的主控因子是氮氧化物，有的主控因子是揮發(fā)性有機物。因此即便氮氧化物排放量降低，也不一定能夠消除臭氧污染。

另外，臭氧污染是流動的，夏季最容易出現(xiàn)臭氧峰值的地區(qū)是工業(yè)發(fā)達、機動車多的城市的下風(fēng)向地區(qū)。

“一個城市產(chǎn)生的氮氧化物和揮發(fā)性有機物可能會傳輸?shù)搅硪粋€城市產(chǎn)生臭氧污染，在區(qū)域之間聯(lián)防聯(lián)控比較困難，比對霧霾的聯(lián)防聯(lián)控更難?！迸響?yīng)登認為，雖然臭氧前體物污染源主要來自城市，但需要一段時間來進行光化學(xué)反應(yīng)，期間污染物隨著空氣流動向城市的下風(fēng)向輸送，空氣中臭氧濃度的高值往往在郊區(qū)或農(nóng)村。

還需注意的是，京津冀地區(qū)冬季有霧霾污染，夏季有光化學(xué)煙霧污染，但現(xiàn)在大部分的環(huán)保手段都放在了冬季重污染霧霾的控制上，對于非供暖期臭氧污染前體物的控制不夠重視，傳統(tǒng)的控制污染的思路和策略面臨著挑戰(zhàn)。

宜分城施策協(xié)同治理

大氣污染物控制方面，我國主要遵循多污染協(xié)同治理的原則。彭應(yīng)登認為，我們在控制PM2.5的時候，也要實現(xiàn)對臭氧前體物的控制，只有采取多污染協(xié)同控制，才有可能把所有污染物的種類全部控制住。

從治理的策略來說，南北方側(cè)重點不一樣。專家提出，北方地區(qū)現(xiàn)階段最大的污染控制難題是PM2.5，應(yīng)優(yōu)先治理，同時堅持多污染物協(xié)同控制解決臭氧問題，嚴格機動車尾氣排放標準、生活類污染物排放標準，加快進入臭氧污染的縱深治理期?，F(xiàn)階段南方地區(qū)PM2.5污染控制的難度較小，需著力解決臭氧污染問題。

“臭氧污染形成和前體污染物排放之間是一種非線性關(guān)系，要先摸清楚每個城市臭氧形成的機理和特點，再分城施策，決定優(yōu)先控制氮氧化物還是揮發(fā)性有機物?！迸響?yīng)登建議。

孫揚認為，應(yīng)“針對高活性的揮發(fā)性有機物優(yōu)先進行減排”，因為“研究表明，揮發(fā)性有機物里的烯烴和芳香烴是臭氧生成過程中活性更強、貢獻更大的關(guān)鍵前體物種?！?/p>

專家建議，要開展重點區(qū)域、重點行業(yè)揮發(fā)性有機物排放總量控制。分行業(yè)、分區(qū)域逐步建立揮發(fā)性有機物人為源國家排放清單，針對京津冀魯、長三角、珠三角等重點區(qū)域以及石油化工、工業(yè)涂裝、包裝印刷等重點行業(yè)提出不同的總量控制要求，將揮發(fā)性有機物排放逐步納入排污許可、總量減排等制度控制范圍。

目前我國還沒有專門針對臭氧污染的規(guī)劃或者法規(guī)，但一些省份已先期出臺了針對臭氧污染的治理方案。如天津市環(huán)保局制定了《2017年揮發(fā)性有機物和臭氧專項整治行動方案》;上海市提出今后五年以控制PM2.5和臭氧濃度為首要任務(wù)，深入推進長三角區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控;廣州市提出，今后五年要開展以細顆粒物和臭氧污染防治為重點的城市大氣防控。

針對臭氧監(jiān)測問題，中科院遙感與數(shù)字地球研究所研究員程天海告訴記者，目前地面監(jiān)測站布點不均，空間代表性不強;而近地層臭氧污染監(jiān)測需要多元技術(shù)協(xié)同，衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)與地面監(jiān)測站相互配合。目前遙感監(jiān)測還難以做到對近地層的臭氧高精度監(jiān)測。

此外，在城市化的過程中，如果城市規(guī)劃做得不好，城市群之間沒有緩沖的空間，城市間過于密集、汽車使用過多，臭氧污染會難以避免。彭應(yīng)登認為，如果能運用現(xiàn)有的控制臭氧污染知識，在未來新城市、新地區(qū)的開發(fā)過程中進行合理安排，是可以預(yù)防臭氧污染形成的。LW

刊于《瞭望》2017年第28期，原題《臭氧污染防控亟須發(fā)力》

 來源:瞭望  作者:扈永順 

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