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)境污染控制技術研究中心研究員彭應登告訴《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

“臭氧污染和光化學污染基本上是一回事，光化學反應生成臭氧、過氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次光化學煙霧污染物，臭氧是光化學煙霧的主要成分?！迸響歉嬖V記者，當年美國洛杉磯的光化學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年光化學煙霧污染的洛杉磯

我國出現(xiàn)光化學煙霧的地方，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、低風速、晴朗無云、陽光充足的情況下，就能反應生成臭氧。

“當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?！睂O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歉嬖V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)生反應的產(chǎn)物，因此和減排并不是直接對應。

彭應登也認為，污染物的排放和臭氧污染的形成之間是一種非線性關系。他告訴記者，臭氧污染形成非常復雜，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钦J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反應，期間污染物隨著空氣流動向城市的下風向輸送，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墙ㄗh。

孫揚認為，應“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，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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