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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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    • 有数据显示，近些年来，北半球许多国家的臭氧污染都比较突出。我国也不例外。2013年以来，我国三大重点区域特别是京津冀和长三角地区臭氧浓度有显著的逐年上升趋势。今年前5个月，我国多个城市也出现臭氧浓度大幅上升现象。臭氧污染为什么会日益突出？如何更好地控制臭氧污染？记者采访了国家“相关人才计划”特聘专家、中国气象局研究员龚山陵博士。 对话人：中国气象科学研究院研究员 龚山陵 　　采访人：中国环境报记者 原二军 　　? 臭氧浓度为什么会明显上升？ 　　■ 氮氧化物和VOCS 排放量增多，太阳辐射增强，导致臭氧浓度上升。 　　中国环境报：2013年以来，我国三大重点区域的臭氧浓度有显著的逐年上升趋势。今年前5个月，我国多个城市也出现臭氧浓度大幅上升现象。为什么会出现这种现象？ 　　龚山陵：自2013年以来，我国京津冀、珠三角、长三角等区域的臭氧浓度一直上升，位于西部的成渝地区也是如此。特别是今年上半年以来，臭氧浓度的上升就更为显著。导致这种现象出现主要有以下几方面原因。 　　第一个要素就是人为活动产生的排放，包括机动车、燃煤、工业生产等排放出氮氧化物和VOCS（挥发性有机物）等污染物。太阳紫外线把二氧化氮分解成一氧化氮和氧原子，氧原子和大气中的氧气相结合，就形成了臭氧。如果在没有VOCS的情况下，臭氧（O3）和一氧化氮还会再发生反应，还原成二氧化氮，在大气中达到一种平衡状态。但因为有VOCS的存在，就可以起到催化剂的作用。在阳光照射的情况下，O3产生HO2自由基，可以把一氧化氮重新还原成二氧化氮。而二氧化氮在阳光辐射下又产生了臭氧，这也就使得臭氧不断累积而没有消耗，在这种情况下，就会出现臭氧浓度一直上升的情况。可以这么说，因为有VOCS的存在，使得臭氧量越来越多，当然这中间有很复杂的化学反应。 　　另一个要素就是天气本身。在污染物排放不变的情况下，如果说太阳光线越强，那么产生的臭氧就会越多。我们分析了京津冀和长三角臭氧变化的趋势，就发现在2013年~2017年这段时间内，太阳辐射强度一直在增高。一方面，这与全球大气候本身的波动有关，这几年太阳辐射强度呈逐年增强趋势。另一方面，与近几年我国对PM2.5的有效防控有关，大气更清洁、颗粒物更少，增加了太阳辐射的强度，造成了臭氧量的增加。 　　分析还发现，在京津冀地区，臭氧的增加率和辐射增加率之间的相关性（r）能达到60%。也就是说，太阳辐射增加可以解释35%左右臭氧增加的方差（指各个数据与平均数之差的平方的平均值，用来测量和中心偏离的程度）。而在广州，这种相关性（r）能达到70%，辐射增加可以解释60%臭氧增加的方差。从这个角度来讲，天气原因在其中起到了一个非常大的作用。另外一个天气原因就是空中的水汽，也就是水分子，它也是影响臭氧的一个关键因素，它和太阳辐射是呈反向的关系。研究发现，大气中水汽含量越高，臭氧就越低。比如北京在2013年~2016年之间，年均总辐射从13.1增加到14.7 （10-2 兆焦耳/平方米），相对湿度从45.7 %下降到40.6%，是导致臭氧升高的主要原因之一。 　　中国环境报：臭氧污染加重，气象因素和人为活动因素中哪一个所起的作用更大？ 　　龚山陵：谈到气象因素对臭氧污染影响的时候，我一直强调一个前提，就是在污染物排放不变的情况下。但实际上，由于人为活动，污染物排放量是一直在变化的，比方说VOCS的排放量一直在增加，即使氮氧化物保持着不变或稍微上升的趋势，也会导致臭氧升高。 　　一个区域里臭氧污染的加重，我们现在还是很难区分出来到底是气象的原因，还是污染排放量的变化占主导地位。气象条件变化可以解释35%~60%臭氧升高的原因，但氮氧化物和VOCS排放的比值变化，以及排放的绝对量的增加也是臭氧增加的原因之一。因此，由于区域和季节的不同，气象因素和人为活动因素对臭氧增加的相对作用会有所不同，需要进行详细的研究。 　　? 臭氧浓度升高可能带来哪些影响？ 　　■ 臭氧可以导致二次污染物的形成，影响人体健康，抑制农作物的生长。 　　中国环境报：有专家指出，臭氧不仅本身有害，其生成二次污染物的能力也很强。对此如何理解？ 　　龚山陵：臭氧本身不是一次污染排放物，它是大气氧化性的一个产物。没有氮氧化物、VOCS、自由基的形成，臭氧浓度就不会增加得这么快。正是在太阳辐射下，VOCS、一氧化碳等都会产生一些自由基，增强大气的氧化性，使得二氧化氮不断产生臭氧。臭氧的形成速率和大气氧化性是成正比的。大气氧化性越强，臭氧形成量就越高。而在臭氧形成后，它本身也是一个氧化性比较强的物质。臭氧有可能氧化二氧化硫，使其变成了硫酸盐（PM2.5）。它也有可能把一氧化氮变成二氧化氮，二氧化氮和水汽相结合，又变成硝酸盐。 　　臭氧可以增强大气的氧化性，导致二次污染物的形成。这是一个相互作用、相互反馈的一个系统，比较复杂。 　　中国环境报：大气中臭氧浓度升高会带来哪些影响？ 　　龚山陵：大气中臭氧浓度升高，带来的影响主要包括两方面。一是影响人体健康。人体在高臭氧浓度的环境下，皮肤会产生敏感性。臭氧会刺激人的眼睛，使视觉敏感度和视力降低。大气中的臭氧浓度在200毫克/立方米时，就会对人的中枢神经产生影响，人会感觉到头痛、胸痛、视觉下降等症状。 　　二是影响农作物的生长。臭氧可以抑制植物的生长。臭氧有比较强的氧化性，到达植物的表面以后，可以强化植物的呼吸，增加水分能量的供给，导致农作物产量的降低。有研究显示，臭氧浓度升高，可以使大豆的产量降低10%~30%。 　　? 有效控制臭氧污染的关键点是什么？ 　　■ 主要是控制人为活动引发的污染排放，进行源头治理。 　　中国环境报：控制臭氧污染，关键点是什么？ 　　龚山陵：对臭氧进行有效控制，主要应控制人为活动引发的污染排放，进行源头治理，尽量降低氮氧化物和VOCS的排放。 　　臭氧的产生是一个非常复杂的光化学反应过程，VOCS和氮氧化物的排放量以及排放的比值，是决定臭氧产生的重要因素。VOCS和氮氧化物排放的比值是由当地的天气和能源结构造成的。在特定的大气环境下，VOCS和氮氧化物排放的比值有一个特征量，它决定了一个城市的减排是以VOCS为主还是以氮氧化物为主。如果不能准确地按照特征量减排相应污染物，产生的效果可能适得其反。也就是说，如果一个城市或区域的臭氧量是由VOCS控制的， 必须减排VOCS才能减低臭氧的浓度；但如果只是单纯降低氮氧化物，臭氧量反而还会上升。相反，如果这个城市或区域的臭氧量是由氮氧化物控制的，就要减排氮氧化物，这样才会有效果。 　　因此，对一个区域的臭氧进行有效的控制，一定要弄清楚这个地方臭氧的污染特征，包括氮氧化物和VOCS的比值以及这些污染物的排放强度。 　　VOCS种类有成千上万种，不同的VOCS对生成臭氧的贡献量是不一样的，比如喷漆、餐饮油烟、机动车排放，这些都不一样。所以，我们要找出对臭氧催化起作用更大的VOCS种类，进行控制，这样效果会更好。 　　中国环境报：如何才能更好地控制臭氧污染？ 　　龚山陵：在我国PM2.5防控初见成效，能源结构、产业结构不断改善的情况下，臭氧的问题今后会越来越凸显。比如，以前燃煤污染比较严重，通过煤改电以后，现在氮氧化物和VOCS问题凸显出来，特别是以机动车为代表的污染物会越来越凸显出来，这些都是臭氧生成的原因。并且这些问题不是一两年就可以解决。 　　无论是美国还是欧洲，对臭氧治理了这么长时间，还会出现臭氧超标的情况。我国臭氧今后持续5年、10年甚至20年时间，都有可能。因为我们的生活方式和交通方式不会有太大的变化。但我们可以通过升级油品，使机动车排放更清洁一些。此外，还要通过立法和建立标准，将散乱污企业淘汰掉，调整区域的产业结构，这些措施都有助于更好地控制臭氧污染。
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  • 《夏季臭氧污染如何防、怎么治？ 《攻坚方案》出台》
    • 来源专题：大气污染防治
    • 编译者：APC
    • 发布时间：2020-07-20
    • 　夏季臭氧污染如何防、怎么治？ 《攻坚方案》出台：紧盯、严处，不搞“一刀切”　　臭氧已经成为导致部分城市空气质量超标的首要因子。生态环境部公布的数据显示，京津冀及周边地区、长三角、汾渭平原、苏皖鲁豫交界地区，城市数占全国地级及以上城市总数的28%，6—9月，臭氧超标天数占全国总超标天数的70%。　　进入夏季，又到了臭氧污染高发时期。挥发性有机物（VOCs）是形成臭氧和细颗粒物（PM2.5）的重要前体物。根据生态环境部近日公布的《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》（以下简称《攻坚方案》），7—9月，生态环境部将组织开展夏季臭氧污染防治强化监督帮扶，深入京津冀及周边、苏皖鲁豫交界地区以及其他臭氧污染防治任务重的地区，指导地方优化挥发性有机物治理方案；紧盯工业园区、企业集群和重点管控企业，对发现的问题实行“拉条挂账”式跟踪管理，督促地方建立问题台账，制定整改方案，确保完成“十三五”环境空气质量改善目标任务。　　VOCs治理是控制臭氧污染的有效途径　　臭氧已经成为导致部分城市空气质量超标的首要因子。生态环境部公布的数据显示，京津冀及周边地区、长三角、汾渭平原、苏皖鲁豫交界地区，城市数占全国地级及以上城市总数的28%，6—9月，臭氧超标天数占全国总超标天数的70%。　　在空气中，VOCs与氮氧化物等二次生成臭氧。VOCs主要存在于企业原辅材料或产品中，大部分易燃易爆，部分属于有毒有害物质。加强VOCs治理是现阶段控制臭氧污染的有效途径，也是帮助企业实现节约资源、提高效益、减少安全隐患的有力手段。　　生态环境部部长黄润秋表示，在“十三五”规划确定的生态环保领域9项约束性指标中，还有2项指标尚未完成，其中一项就是地级及以上城市的优良天数比例指标。　　VOCs污染治理水平较低是优良天数比例指标难以完成的主要因素。《攻坚方案》提出的工作目标是，通过攻坚行动，VOCs治理能力显著提升，VOCs排放量明显下降，夏季臭氧污染得到一定程度遏制，重点区域、苏皖鲁豫交界地区及其他臭氧污染防治任务重的地区，6—9月优良天数平均同比增加11天左右，推动“十三五”规划确定的各省（区、市）优良天数比率约束性指标全面完成。　　不过，与其他大气污染物不同，臭氧污染具有明显的季节性等特点。生态环境部新闻发言人刘友宾强调，《攻坚方案》坚持精准治污，在问题上聚焦当前VOCs治理中存在的源头替代不足、无组织排放严重、治理设施简易低效、监测监控不到位等突出短板；在时间上聚焦臭氧污染高发的夏秋季，为重点管控时段；在区位上聚焦京津冀及周边地区、长三角、汾渭平原、苏皖鲁豫交界地区；在措施上突出源头减排和过程管理，有组织和无组织排放控制并重，对全流程、全链条、全环节分别提出管控措施。统筹疫情防控、经济社会平稳健康发展和打赢蓝天保卫战重点任务，推进产业转型升级和经济高质量发展。　　科学治污，提升VOCs治理水平　　VOCs排放来源多而分散，除植物源排放外，其来源主要包括机动车尾气排放、油品挥发泄漏、工业企业排放、溶剂使用排放、液化石油气（LPG）使用等。各城市VOCs排放情况差异较大，如广州市和北京市VOCs来源解析结果显示，LPG使用在广州占VOCs总量的16.32%，在北京仅占2.64%。　　刘友宾说，《攻坚方案》强调科学治污。生态环境部将通过卫星遥感手段开展重点区域甲醛、氮氧化物等臭氧前体物遥感监测，筛选VOCs治理重点关注区域。充分运用走航监测、手工采样监测以及VOCs溯源分析等手段，确定重点控制的VOCs物质以及物种名录、行业名录、排放环节。在物种上聚焦到烯烃、芳香烃、醛类等大气光化学反应活性强的物质；在行业上聚焦到VOCs活性物质排放量大的石化、化工、工业涂装、包装印刷等行业以及油品储运销。在排放环节上聚焦到VOCs物料储存、转移和输送、生产工艺过程、设备与管线组件泄漏以及敞开液面逸散等。　　《攻坚方案》还明确了具体时间表，在强化无组织排放控制方面，要求企业把盛装过VOCs物料、废弃吸附剂等包装容器，7月15日前集中清运一次，交给有资质单位处置；在提升综合治理效率方面，组织企业对现有VOCs废气收集率、治理设施同步运行率和去除率开展自查等，7月15日前完成；在深化园区和集群整治方面，7月15日前，各城市根据本地产业结构特征、VOCs排放来源等，确定本地VOCs控制重点行业，组织完成涉VOCs工业园区、企业集群、重点管控企业排查，明确VOCs主要产生环节，逐一建立管理台账等。　　北京属于VOCs治理攻坚的重点区域。北京市生态环境局污染源管理处处长杨红宇说，目前，北京涉VOCs工业企业共有近3000家，主要分布在炼油石化、工业涂装、医药制造、印刷、半导体及电子等行业。为协同削减PM2.5和臭氧浓度，2020年将VOCs治理作为大气污染防治工作的重点。鼓励企业采用污染防治可行技术，提升VOCs管理水平，“十三五”以来共组织完成236项环保技改治理。　　北京市生态环境局公布的数据显示：截至6月底，北京已调整退出一般制造业企业68家，完成VOCs专项执法检查近6000家次；组织61家重点行业企业开展VOCs“一厂一策”深度治理，开展汽修企业集中化治理改造；创新监管模式，开展重点工业园区VOCs监测，精准识别VOCs浓度高值点位等，VOCs排放量实现刚性下降。　　严格依法监管，不搞“一刀切”　　为了确保VOCs减排数据的真实、准确、可靠，《攻坚方案》提出，完善监测监控体系，建立数据共享机制。VOCs排放量较大、臭氧污染较重的城市，应优先开展VOCs自动监测，实现与中国环境监测总站数据直联等。　　具体而言，一方面是完善监测监控体系，要求对VOCs浓度高的工业园区、企业集群以及治理进展缓慢、群众投诉强烈、问题突出的企业，加密监督频次，严格依法处罚，并向社会公布，记入诚信档案等。另一方面加大财政、政策、科技、服务等帮扶和支持力度。刘友宾说，7—9月，生态环境部将组织开展夏季臭氧污染防治强化监督帮扶，组织专家团队深入重点区域，查找问题、把脉会诊，针对共性问题、突出问题等提出工作建议，指导地方优化VOCs治理方案，推动《攻坚方案》各项任务措施取得实效。　　“严格依法监管和治理，严格落实监督执法‘双随机、一公开’，不搞全覆盖、‘一刀切’。”刘友宾强调，对企业实施差别化管理，对纳入监督执法正面清单的企业减少现场检查频次，最大限度减轻对企业正常生产的干扰。按照《攻坚方案》要求，中央大气污染防治专项资金、各省份环保专项资金重点将向VOCs治理倾斜等。树立标杆企业，在政府绿色采购、企业信贷融资等方面给予支持。　　目前，山东青岛、济宁，陕西西安、河南郑州等地都纷纷启动本地区的挥发性有机物治理行动计划。广州市生态环境局副局长熊必永强调，围绕AQI（空气质量指数）约束性指标，开展夏秋季挥发性有机物整治百日行动，建立责任考核机制，责任到人。
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