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《中国极端高温和臭氧联合预警系统：研究确定预测中国高温和臭氧同时发生的模式 》

  • 来源专题：大气污染防治与碳减排
  • 编译者： 李扬
  • 发布时间：2023-08-10

  •      与全球大部分地区一样，中国正在应对气温上升以及更长、更频繁的热浪。但是，由于其快速的能源密集型发展，臭氧，挥发性有机化合物（VOC）和氮氧化物（NOx）的主要前体的产量也在增加。在像中国这样人口众多的国家，这种组合对人类健康构成严重威胁，尤其是在北京这样的大城市地区。

         现在，来自哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院（SEAS）哈佛-中国项目和香港浸会大学的合作研究人员团队已经确定了大规模的气候模式，可用于预测中国极端高温和臭氧日同时发生前几个月。就像对飓风和野火季节的预测一样，这些预测可以帮助政府准备资源并实施政策来减轻季节的严重性。

         这项研究最近发表在《美国国家科学院院刊》上。

  • 原文来源：https://www.sciencedaily.com/releases/2023/08/230809125816.htm
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相关报告

  • 《这里的臭氧浓度为何实现“三连降”？》
    • 来源专题：大气污染防治
    • 编译者：APC
    • 发布时间：2020-10-27
    • 　“明日空气质量预测不大乐观，要启动臭氧加严管控措施。”夜晚10点，西咸大厦821会议室灯火通明，陕西省西咸新区臭氧会商研判团队仍在研究第二天大气污染治理工作。　　第二天上午，西咸新区治霾办派出两组巡检人员暗访检查。但到中午12点，数据值守人员发现，尚未到午后峰值时段，臭氧数值已开始飙升。　　“再增加4组检查。”面对严峻的臭氧防控形势，西咸新区治霾办立即增派巡检人员。　　3个多小时，11个未落实管控措施的问题，涉及道路铺油划线、露天刷漆、杀虫剂使用、沥青搅拌等多种类型。暗访检查人员利用手持VOCs监测仪在高值时段的重点区域进行地毯式检查，发现问题第一时间查处。　　直到傍晚数值回落，臭氧8小时滑动值下降至160微克/立方米，所有人才松了一口气。　　这一天，西咸新区成为陕西省关中地区唯一守住“良好”的区域。而这一天，也是西咸新区治霾人日常实施臭氧污染防治精准管控的缩影。　　分级管控助力臭氧浓度和污染天数“三连降”　　2018年，西咸新区全年臭氧超标天为45天，2019年下降到28天，今年以来只有18天。2018年新区臭氧年均浓度为168微克/立方米，2019年首次达到国家二级标准，全年浓度为158微克/立方米，今年1-9月臭氧浓度仅为151微克/立方米，预计年均浓度将进一步下降。西咸新区实现了臭氧浓度和污染天数的“三连降”。　　今年7月10日至夏季攻坚结束的9月30日，西咸新区没有一个污染天气，优良天数达83天，这是新区建立空气质量监测体系以来最好水平，也成为京津冀及周边区域、汾渭平原北方两大重点区域优良天气持续时间最长的城市。　　“臭氧污染问题我们从2017年便开始关注研究。”路震亚是西咸新区生态环境局分管大气污染防治的副局长。她说，这几年臭氧污染一直是西咸新区大气污染防治的重要课题，“坚信臭氧污染可防可控，是我们深化管控的基础，而管控的重点就是挥发性有机物”。　　结合处于国家级新区集中开发建设期的实际情况，自2017年以来，西咸新区开始探索研究臭氧污染专项治理的措施，因地制宜制定臭氧污染防治专项方案，明确了工业企业、汽修喷涂、铺油划线、装饰涂料等重点管控对象，提出6方面的专项治理措施。　　2019年，西咸新区进一步深化科技力量，联合中国环境科学研究院开展臭氧敏感性专题研究，绘制臭氧污染特征EKMA曲线，参照秋冬季重污染天气防控经验，开展简便易行的夏季臭氧分级管控，明确“抑源削峰”的防控目标，研究出台3类26项管控措施，指导臭氧防控有力开展。　　今年以来，在统筹疫情防控和经济社会发展大局下，西咸新区臭氧污染分级管控更加深化，管控对象更加聚焦，管控重点更加明确，调度检查更加精准。　　“四位一体”、联防联控让管控更精细　　除了分级管控措施，“三连降”的背后，西咸新区还拿出了一套“秘密武器”：系统部署、科技支撑、精准调度、协同检查。这就是西咸新区臭氧污染防控的“四位一体”。　　系统部署，科学制定作战计划。今年以来，生态环境部、陕西省生态环境厅相继印发的《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》为臭氧污染治理提供了方向指引。西咸新区在此前的工作基础上制定印发《西咸新区2020年臭氧污染天气管控方案》，形成臭氧污染治理“西咸模式”。　　科技支撑，西咸新区打出一套“组合拳”。第一招，臭氧敏感性分析实现靶向精准。西咸新区联合中国环境科学研究院通过走航监测、外场采样和实验室分析，摸清不同区域臭氧敏感性特征，明确新区全域为VOCs控制区，精准识别新区生成臭氧的源头。　　第二招，大气污染源清单绘制“作战地图”。西咸新区大气污染源清单项目充分借鉴京津冀及重点区域“2+26”城市相关经验，采用“边研究、边产出、边应用”的工作模式，基本摸清辖区内固定燃烧源、工艺过程源、移动源、扬尘源等10类污染源排放状况，实现辖区内污染源“家底清”。　　第三招，实时走航监测助力臭氧精准防控。配备着“黑科技”的走航监测车定期开展区域走航监测，当附近出现VOCs污染源时，走航图中的柱状图会迅速升高，检查人员便可以对污染源进行精准摸排和管控。　　据了解，西咸新区在对辖区开展走航自排自查的同时，将生态环境部通过“天眼”发现反馈的西咸新区臭氧高值区域纳入走航监测，实现更广范围内的污染源精准排查。　　“相比手工监测或大气自动监测站，走航车更为灵活，监测组分更多，可以帮助我们第一时间追踪分析污染源情况。”西咸新区生态环境局科技治霾部部长刘小凤说。　　精准调度，靶向狙击污染源。西咸新区治霾办每日与气象部门、“一市一策”驻点专家团队开展会商研判，当空气质量预测预报结果为优或良时，开展常规管控；当预测预报结果为良或轻度污染及以上天气时，便启动加严管控。　　协同检查，以“人防”筑起一道防火墙。西咸新区坚持新区—新城—街镇多级联动，坚持城管、住建等多部门协同精准联防联控，根据实时数据调度和风向、风速等气象条件，围绕高值区域持续开展暗访检查，深入辖区企业、工地、加油站、餐饮店、市政绿化等涉VOCs污染源的地方“望闻问切”，不放过任何可能存在的问题。　　管理服务并重 推进环境与发展双协同　　“服务为先，管理并重”，西咸新区掷地有声。面对突如其来的新冠肺炎疫情，西咸新区按照生态环境部和陕西省生态环境厅关于落实“六稳”“六保”的安排部署，探索出一条生态环境与建设发展协同共进之路。　　在陕西晴空防水技术工程有限公司（以下简称“晴空防水”）的卷材十七车间门口，黄白相间的自动感应卷帘门代替了过去的塑料帘门，全密闭生产线让废气正通过污染处理设施进行集中收集、处理、排放。　　“更换成自动感应卷帘门，是新区生态环境部门的建议。”在西咸新区生态环境部门的指导与帮扶下，晴空防水于2019年升级了污染处理设施。　　据了解，提升环保技术，实现转型升级后，企业VOCs排放浓度降低了近30%。　　“提升环保处理技术，不仅减少了污染物的排放，降低了原料的损耗，更重要的是提升了生产效率。同时，环保技术的改造也帮助我们在今年的重污染天气应急减排措施绩效分级中成功申报B级企业，改变过去一到重污染天气预警就停产的状态，对企业生产十分利好。”晴空防水相关负责人对企业提升改造后经济效益与环境效益双协同感触颇深。　　通过近几年的臭氧防控，工地上露天喷涂刷漆的违法行为越来越少了，新区房建市政工地还主动调整优化施工工期，减少夏季溶剂使用量。　　据了解，西咸新区生态环境部门不仅帮扶省内企业实现环保技术提升改造，也让帮扶走出了省外。　　今年9月，在生态环境部的统一安排部署下，西咸新区联合南京环境科学研究院组成帮扶小组赴河南许昌开展臭氧帮扶。他们进企业，送政策，送服务，帮助企业查找问题，解决问题，进一步提升了企业环保技术水平，强化环境主体意识。　　接下来，西咸新区将继续围绕PM2.5和臭氧的协同减排，以VOCs治理为重要抓手和突破口，深入探索涉气企业绩效分级，为进一步精准治霾奠定基础，为新区高质量发展助力添彩。
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  • 《今年以来全国臭氧污染明显加重怎么解决》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：季雪婧
    • 发布时间：2017-08-30
    • 新华网北京8月7日电（记者 曹滢）中国环境监测总站发布的信息显示，2017年，全国臭氧超标率明显增加，峰值浓度出现明显抬升。 中国环境监测总站大气室高级工程师孟晓艳接受《环境与生活》杂志记者采访时说，从2013年以来，三大重点区域（京津冀、长三角、珠三角）中，京津冀和长三角臭氧浓度有显著的逐年上升趋势，特别是2017年上升最为显著；珠三角在2013年至2016年的前5个月的臭氧污染总体平稳，但2017年有大幅上升。今年前5个月，全国338城市臭氧日最大8小时浓度同比上升的主要是南方城市，但北方多个城市也出现臭氧浓度大幅上升现象。 孟晓艳说，从污染物浓度对空气质量综合指数贡献量的影响来看，2017年1至5月京津冀的首要污染物第一是PM2.5，第二是臭氧；珠三角和长三角首要污染物第一都是臭氧。2013年至2017年前5个月全国臭氧超标城市数量明显增加，说明2017年臭氧污染比前几年有所提前，全国臭氧超标率明显增加，峰值浓度也出现明显抬升。 环保部上月发布的2017年上半年338城市空气质量数据也显示，6种主要污染物中，臭氧日最大8小时平均浓度指标上升幅度最大。 由北京大学统计科学中心与北京大学光华管理学院近日完成的第四份关于国内重点区域空气质量状况评估报告也指出，京津冀区域全年8小时臭氧浓度在2016年均超过70微克/立方米，其中夏季均超过107微克/立方米。8小时臭氧浓度在2017年春季又比2016年同期在三个区域均升高了7.5%以上。报告指出，“这说明在PM2.5相对较低的夏季，京津冀又开始面临臭氧污染的困局。” 但孟晓艳也认为，从污染物浓度对空气质量的影响来看，虽然臭氧的贡献量在逐年上升，但PM2.5和PM10对综合指数的贡献仍然大于臭氧。 根据我国空气质量监测标准，臭氧1小时平均浓度超过200微克/立方米即为超标；当某日臭氧浓度的最大8小时平均值超过160微克/立方米，则确定当日出现臭氧污染。 目前的科学研究一般认为，我国城市臭氧污染的成因比较复杂。内因是氮氧化物和挥发性有机物排放，在空气中进行复杂的光化学反应形成，外因则是高温、强太阳辐射等气象条件。另外，区域传输也是污染形成的原因。通过臭氧的形成机制，可以推断出臭氧污染通常出现在天气晴朗的夏季城市。机动车排出的尾气中同时含有氮氧化物和碳氢化物，是形成臭氧的绝佳条件。 臭氧污染怎么得到根本解决？北大研究团队建议，像管控PM2.5一样管控臭氧，对京津冀地区乃至全国主要污染区域设定臭氧改善的具体数值目标，以便采取有力措施及时遏制污染趋势、有效降低臭氧浓度。 中国工程院院士唐孝炎在近期的一次清洁空气论坛上指出，在当前污染源不可能下降很多的情况下，当务之急是总结这几年哪些气象条件下容易出现重污染过程，哪些重污染源在重污染气象条件经过的地区。如果正好在某一个气象点的路径上，能不能考虑搬迁？但企业搬迁要避免石油化工与钢铁连在一起。 孟晓艳说，“大气十条”要求控制臭氧生成的氮氧化物和挥发性有机物等的排放。我国对臭氧污染已经采取了一系列措施，包括PM2.5和臭氧协同控制、出台挥发性有机物治理政策标准和大幅度削减氮氧化物排放等。但是近年来臭氧浓度趋高，说明氮氧化物和挥发性有机物的控制力度不匹配。挥发性有机物尚未得到有效控制，未来还需加强。 针对个人防护，由于目前尚未找到对高浓度臭氧的有效防护办法，学术界对公众的提醒大多只能强调“少外出”。也有人认为，短时间的接触不会对人体产生永久损伤，在没有明显闻到异味的前提下，公众不必过于担心。 新闻背景：臭氧是怎样形成的？ 新华网北京8月8日电（记者 曹滢）臭氧是一种淡蓝色、有刺激性的气体。在距离地面10至50千米高空的臭氧层中，可以吸收紫外光线，保护人体不受侵害；近地面的高浓度臭氧会对生物产生危害，损害人的呼吸道和粘膜。 根据我国空气质量监测标准，臭氧1小时平均浓度超过200微克/立方米即为超标；当某日臭氧浓度的最大8小时平均值超过160微克/立方米，则确定当日出现臭氧污染。 目前科学研究一般认为，我国城市臭氧污染的成因比较复杂。内因是氮氧化物和挥发性有机物排放，在空气中进行复杂的光化学反应形成，外因则是高温、强太阳辐射等气象条件。另外，区域传输也是污染形成的原因。 通过臭氧的形成机制，可以推断出臭氧污染通常出现在天气晴朗的夏季城市。机动车排出的尾气中同时含有氮氧化物和碳氢化物，是形成臭氧的绝佳条件。而现实监测情况也反映，在夏秋季节气象条件下，臭氧影响会比较显著，到了晚秋和冬季，阳光强度已不利于臭氧生成。当气象条件不利时，高浓度的一次污染物快速转化为PM2.5，甚至出现重污染。 历史资料显示，人们第一次认识臭氧污染是在1943年洛杉矶光化学烟雾事件中。当时大量烟雾笼罩了洛杉矶市中心，人们感到双眼刺痛、喉咙像被刮擦过。由于正值二战期间，人们以为是日军用化学武器袭击。但是直到1952年，加州理工学院的化学家才研究揭示出，真正的原因是炼油厂和机动车排放的碳氢化合物与燃烧过程排放的氮氧化物在阳光下发生光化学反应，产生了高浓度的臭氧。 在我国，上世纪80年代兰州西固出现了臭氧浓度高值，这是我国首次开展臭氧调查研究。当时兰州机动车保有量很低，主要来源于石化企业和发电厂产生的挥发性有机物和氮氧化物，在高原紫外线的作用下，产生大量臭氧。 中国环境监测总站从2008年起组织天津、上海、重庆、广东省、广州、深圳、南京、苏州、宁波等9个城市或地区，开展了臭氧试点监测工作。2013年起，我国已有338个城市的1436个城市评价点开展臭氧监测，另外还有16个背景站、96个区域站相继开展臭氧监测。
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