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【中國環保在線 廢氣處理】高溫來襲，京津冀、珠三角等地的臭氧污染再次抬頭，成為多地空氣環境的首要污染物。專家表示，許多地區夏季臭氧污染呈常態化，已經出現逐年增加的趨勢。而由于成因復雜，治理難度大，所以業內人士建議，宜分城施策，協同治理。
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
◆ 2016年空氣質量超標天數中：
京津冀26.3%的天數以臭氧為首要污染物
珠三角70.3%的天數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，區域間聯防聯控比對霧霾時更難
◆ 傳統控制污染的思路和策略面臨挑戰
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，都可能對他們產生明顯的危害。”國家城市環境污染控制技術研究中心研究員彭應登表示，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、神經系統、眼睛、皮膚，讓人感到眼睛發干，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月以來的持續高溫天氣，加劇了京津冀及周邊地區的大氣污染，首要污染物也是臭氧。
上海市環保局近日發布的數據顯示，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。
有關統計報告顯示，臭氧已經取代PM2.5，連續三年成為珠三角首要大氣污染物。
臭氧污染呈常態化
“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。”彭應登說，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。
我國出現光化學煙霧的地方，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，加之市內煉化企業、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，蘭州就出現過幾次嚴重的光化學煙霧污染。
據介紹，近地層的氮氧化物(NOx)、揮發性有機物(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，是世界衛生組織(WHO)推薦的健康標準的近4倍。”中國科學院大氣物理研究所研究員孫揚如是說。
根據2016年實施的新《環境空氣質量標準》，臭氧1小時內平均濃度超過200微克/立方米，日大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，從數據和研究結果來看，許多地區夏季臭氧污染呈常態化，基本上是逐年增加的趨勢。
近日發布的《2016年中國環境狀況公報》顯示，京津冀超標天數中(空氣質量指數AQI大于100的天數)，以臭氧為首要污染物的天數占污染總天數的26.3%。珠三角超標天數中，以臭氧為首要污染物的天數占總數的70.3%。
《2016年北京市環境狀況公報》亦顯示，2016年空氣質量達標優良天數為198天，占全年天數比例是54.1%，在超標天數當中，臭氧成為大氣中首要污染物的天數比例為31.5%。
“2016年全國338個地級及以上城市中，86%(288個)出現臭氧污染超標現象，京津冀魯豫、長三角、珠三角和成渝地區為超標較集中的區域。這些區域總體近年來超標天數有增加的趨勢。”孫揚說。
專家認為，臭氧污染受氣候環境影響，南北方表現并不相同，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比例超過70%，而PM2.5只占不到30%。”彭應登說，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別。
成因復雜治理難度大
熱點地區人口與經濟、消費持續增長，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濟增長放寬了臭氧濃度限制標準，但仍比我國現行標準嚴格。相比于歐盟的臭氧大8小時平均值120微克/立方米、世界衛生組織(WHO)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境中臭氧的產生原料非常充足，一旦遇到適合的氣象條件，臭氧污染就會出現。”孫揚認為，在新的能源使用技術出現前，臭氧污染加重趨勢恐怕還將繼續。
據專家介紹，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，工業生產過程也會產生氮氧化物。“大氣十條”實施以來，全國氮氧化物排放量降低，例如近日發布的《中國可持續發展遙感監測報告(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的大氣中NO2分子數量)的高值區范圍有所縮小，且京津冀地區、長三角和珠三角地區等常年NO2濃度較高，是大氣污染較嚴重的區域，目前NO2濃度均已有不同程度的降低。
揮發性有機物來源更廣泛，有汽車噴涂、印刷廠油墨揮發、加油站油氣揮發、化工廠煉油過程油氣揮發等等。除了人為源，揮發性有機物還有不少來自森林植被等自然源。我國揮發性有機物污染防治仍處于起步階段，存在排放基數不清、治理措施不力、監測能力不足、標準缺失以及法規滯后等問題，目前全國的揮發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。”
目前，我國很多大城市的臭氧污染狀態或濃度區間處在高位，很難降低，即“減排也增加濃度，不減排更增加濃度”，孫揚解釋說，臭氧并不是直接排放，而是氮氧化物與揮發性有機物在大氣中發生反應的產物，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。他表示，臭氧污染形成非常復雜，在每一個城市中的表現規律不同，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，夏季容易出現臭氧峰值的地區是工業發達、機動車多的城市的下風向地區。
“一個城市產生的氮氧化物和揮發性有機物可能會傳輸到另一個城市產生臭氧污染，在區域之間聯防聯控比較困難，比對霧霾的聯防聯控更難。”彭應登認為，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或農村。
還需注意的是，京津冀地區冬季有霧霾污染，夏季有光化學煙霧污染，但現在大部分的環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，傳統的控制污染的思路和策略面臨著挑戰。
宜分城施策協同治理
大氣污染物控制方面，我國主要遵循多污染協同治理的原則。彭應登認為，我們在控制PM2.5的時候，也要實現對臭氧前體物的控制，只有采取多污染協同控制，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，北方地區現階段大的污染控制難題是PM2.5，應優先治理，同時堅持多污染物協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。現階段南方地區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，決定優先控制氮氧化物還是揮發性有機物。”彭應登建議。
孫揚認為，應“針對高活性的揮發性有機物優先進行減排”，因為“研究表明，揮發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。”
專家建議，要開展重點區域、重點行業揮發性有機物排放總量控制。分行業、分區域逐步建立揮發性有機物人為源國家排放清單，針對京津冀魯、長三角、珠三角等重點區域以及石油化工、工業涂裝、包裝印刷等重點行業提出不同的總量控制要求，將揮發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劃或者法規，但一些省份已先期出臺了針對臭氧污染的治理方案。如天津市環保局制定了《2017年揮發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，深入推進長三角區域大氣污染聯防聯控；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。
針對臭氧監測問題，中科院遙感與數字地球研究所研究員程天海表示，目前地面監測站布點不均，空間代表性不強；而近地層臭氧污染監測需要多元技術協同，衛星遙感數據與地面監測站相互配合。目前遙感監測還難以做到對近地層的臭氧高精度監測。
此外，在城市化的過程中，如果城市規劃做得不好，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，如果能運用現有的控制臭氧污染知識，在未來新城市、新地區的開發過程中進行合理安排，是可以預防臭氧污染形成的。
刊于《瞭望》2017年第28期，原題《臭氧污染防控亟須發力》
原標題：持續高溫，臭氧污染也爆表！了解一下臭氧污染的危害與防控
