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【中國(guó)環(huán)保在線 廢氣處理】高溫來(lái)襲，京津冀、珠三角等地的臭氧污染再次抬頭，成為多地空氣環(huán)境的首要污染物。專(zhuān)家表示，許多地區(qū)夏季臭氧污染呈常態(tài)化，已經(jīng)出現(xiàn)逐年增加的趨勢(shì)。而由于成因復(fù)雜，治理難度大，所以業(yè)內(nèi)人士建議，宜分城施策，協(xié)同治理。
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(biāo)
◆ 2016年空氣質(zhì)量超標(biāo)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(dòng)的，區(qū)域間聯(lián)防聯(lián)控比對(duì)霧霾時(shí)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(jìn)入人們視野。
“對(duì)患有氣喘病、肺氣腫和慢性支氣管炎的人來(lái)說(shuō)，只要暴露在低濃度的臭氧中，都可能對(duì)他們產(chǎn)生明顯的危害。”國(guó)家城市環(huán)境污染控制技術(shù)研究中心研究員彭應(yīng)登表示，平流層中的臭氧(O3)，可以吸收太陽(yáng)光照中的紫外線，是地球生物系統(tǒng)的“保護(hù)傘”。而近地層的臭氧對(duì)人體傷害極大，會(huì)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(dá)到中度、重度污染，首要污染物為臭氧。6月以來(lái)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(gè)月，上海的臭氧日超標(biāo)率為9%，臭氧污染日漸突出。
有關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)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(guò)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)登說(shuō)，當(dāng)年美國(guó)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(lán)色氣體。
我國(guó)出現(xiàn)光化學(xué)煙霧的地方，主要是一些污染物不易擴(kuò)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(jī)動(dòng)車(chē)排放的污染物，夏季容易形成光化學(xué)煙霧，在上個(gè)世紀(jì)七八十年代，蘭州就出現(xiàn)過(guò)幾次嚴(yán)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(jī)物(VOCs)，在高溫、低濕、低風(fēng)速、晴朗無(wú)云、陽(yáng)光充足的情況下，就能反應(yīng)生成臭氧。
“當(dāng)前我國(guó)近地層臭氧污染比較嚴(yán)重，東部北部地區(qū)夏季小時(shí)濃度峰值常常超過(guò)400微克/立方米，是國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的2倍多，是世界衛(wèi)生組織(WHO)推薦的健康標(biāo)準(zhǔn)的近4倍。”中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所研究員孫揚(yáng)如是說(shuō)。
根據(jù)2016年實(shí)施的新《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，臭氧1小時(shí)內(nèi)平均濃度超過(guò)200微克/立方米，日大8小時(shí)平均值超過(guò)160微克/立方米的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)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(huì)有渾濁煙霧的跡象。
專(zhuān)家認(rèn)為，從數(shù)據(jù)和研究結(jié)果來(lái)看，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(shì)。
近日發(fā)布的《2016年中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》顯示，京津冀超標(biāo)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(biāo)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(bào)》亦顯示，2016年空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)優(yōu)良天數(shù)為198天，占全年天數(shù)比例是54.1%，在超標(biāo)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(guó)338個(gè)地級(jí)及以上城市中，86%(288個(gè))出現(xiàn)臭氧污染超標(biāo)現(xiàn)象，京津冀魯豫、長(zhǎng)三角、珠三角和成渝地區(qū)為超標(biāo)較集中的區(qū)域。這些區(qū)域總體近年來(lái)超標(biāo)天數(shù)有增加的趨勢(shì)。”孫揚(yáng)說(shuō)。
專(zhuān)家認(rèn)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(guò)后，天氣變得干爽，能見(jiàn)度變好，容易達(dá)到臭氧濃度的高值。北京6月份氣溫上升，雨季未到，光照條件又好，容易達(dá)到臭氧濃度高值。
“2016年北京超標(biāo)天氣中，PM2.5成為大氣中首要污染物的天數(shù)比例達(dá)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(guò)70%，而PM2.5只占不到30%。”彭應(yīng)登說(shuō)，南方冬天溫度高、能見(jiàn)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(diǎn)地區(qū)人口與經(jīng)濟(jì)、消費(fèi)持續(xù)增長(zhǎng)，更多的能源消耗就要排放更多臭氧前體物，臭氧污染會(huì)不斷加劇。美國(guó)奧巴馬政府曾為了保護(hù)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)放寬了臭氧濃度限制標(biāo)準(zhǔn)，但仍比我國(guó)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。相比于歐盟的臭氧大8小時(shí)平均值120微克/立方米、世界衛(wèi)生組織(WHO)大8小時(shí)平均值100微克/立方米的標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)為160微克/立方米。
受訪專(zhuān)家認(rèn)為，即便我國(guó)的臭氧污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)比較寬松，但要達(dá)標(biāo)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(huì)出現(xiàn)。”孫揚(yáng)認(rèn)為，在新的能源使用技術(shù)出現(xiàn)前，臭氧污染加重趨勢(shì)恐怕還將繼續(xù)。
據(jù)專(zhuān)家介紹，臭氧的前體物氮氧化物基本是人為排放源，主要來(lái)自機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣、化石燃料燃燒，工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程也會(huì)產(chǎn)生氮氧化物。“大氣十條”實(shí)施以來(lái)，全國(guó)氮氧化物排放量降低，例如近日發(fā)布的《中國(guó)可持續(xù)發(fā)展遙感監(jiān)測(cè)報(bào)告(2016)》顯示，整體上2010——2015年中國(guó)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(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)等常年NO2濃度較高，是大氣污染較嚴(yán)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(jī)物來(lái)源更廣泛，有汽車(chē)噴涂、印刷廠油墨揮發(fā)、加油站油氣揮發(fā)、化工廠煉油過(guò)程油氣揮發(fā)等等。除了人為源，揮發(fā)性有機(jī)物還有不少來(lái)自森林植被等自然源。我國(guó)揮發(fā)性有機(jī)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(cè)能力不足、標(biāo)準(zhǔn)缺失以及法規(guī)滯后等問(wèn)題，目前全國(guó)的揮發(fā)性有機(jī)物排放量依然呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。
孫揚(yáng)認(rèn)為，“目前對(duì)于氮氧化物的人為源減排較多，但揮發(fā)性有機(jī)物人為源減排較少、自然源無(wú)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。”
目前，我國(guó)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(yáng)解釋說(shuō)，臭氧并不是直接排放，而是氮氧化物與揮發(fā)性有機(jī)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(duì)應(yīng)。
彭應(yīng)登也認(rèn)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。他表示，臭氧污染形成非常復(fù)雜，在每一個(gè)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(jī)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(dòng)的，夏季容易出現(xiàn)臭氧峰值的地區(qū)是工業(yè)發(fā)達(dá)、機(jī)動(dòng)車(chē)多的城市的下風(fēng)向地區(qū)。
“一個(gè)城市產(chǎn)生的氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物可能會(huì)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)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(duì)霧霾的聯(lián)防聯(lián)控更難。”彭應(yīng)登認(rèn)為，雖然臭氧前體物污染源主要來(lái)自城市，但需要一段時(shí)間來(lái)進(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)，期間污染物隨著空氣流動(dòng)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(duì)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(guó)主要遵循多污染協(xié)同治理的原則。彭應(yīng)登認(rèn)為，我們?cè)诳刂芇M2.5的時(shí)候，也要實(shí)現(xiàn)對(duì)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(lèi)全部控制住。
從治理的策略來(lái)說(shuō)，南北方側(cè)重點(diǎn)不一樣。專(zhuān)家提出，北方地區(qū)現(xiàn)階段大的污染控制難題是PM2.5，應(yīng)優(yōu)先治理，同時(shí)堅(jiān)持多污染物協(xié)同控制解決臭氧問(wèn)題，嚴(yán)格機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)、生活類(lèi)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，加快進(jìn)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(wèn)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(gè)城市臭氧形成的機(jī)理和特點(diǎn)，再分城施策，決定優(yōu)先控制氮氧化物還是揮發(fā)性有機(jī)物。”彭應(yīng)登建議。
孫揚(yáng)認(rèn)為，應(yīng)“針對(duì)高活性的揮發(fā)性有機(jī)物優(yōu)先進(jìn)行減排”，因?yàn)?ldquo;研究表明，揮發(fā)性有機(jī)物里的烯烴和芳香烴是臭氧生成過(guò)程中活性更強(qiáng)、貢獻(xiàn)更大的關(guān)鍵前體物種。”
專(zhuān)家建議，要開(kāi)展重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)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(jī)物人為源國(guó)家排放清單，針對(duì)京津冀魯、長(zhǎng)三角、珠三角等重點(diǎn)區(qū)域以及石油化工、工業(yè)涂裝、包裝印刷等重點(diǎn)行業(yè)提出不同的總量控制要求，將揮發(fā)性有機(jī)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(guó)還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)臭氧污染的規(guī)劃或者法規(guī)，但一些省份已先期出臺(tái)了針對(duì)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(jī)物和臭氧專(zhuān)項(xiàng)整治行動(dòng)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(jìn)長(zhǎng)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(kāi)展以細(xì)顆粒物和臭氧污染防治為重點(diǎn)的城市大氣防控。
針對(duì)臭氧監(jiān)測(cè)問(wèn)題，中科院遙感與數(shù)字地球研究所研究員程天海表示，目前地面監(jiān)測(cè)站布點(diǎn)不均，空間代表性不強(qiáng)；而近地層臭氧污染監(jiān)測(cè)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(cè)站相互配合。目前遙感監(jiān)測(cè)還難以做到對(duì)近地層的臭氧高精度監(jiān)測(cè)。
此外，在城市化的過(guò)程中，如果城市規(guī)劃做得不好，城市群之間沒(méi)有緩沖的空間，城市間過(guò)于密集、汽車(chē)使用過(guò)多，臭氧污染會(huì)難以避免。彭應(yīng)登認(rèn)為，如果能運(yùn)用現(xiàn)有的控制臭氧污染知識(shí)，在未來(lái)新城市、新地區(qū)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中進(jìn)行合理安排，是可以預(yù)防臭氧污染形成的。
刊于《瞭望》2017年第28期，原題《臭氧污染防控亟須發(fā)力》
原標(biāo)題：持續(xù)高溫，臭氧污染也爆表！了解一下臭氧污染的危害與防控
