蓝天保卫战升级 臭氧将成“十四五”治理重点

2020-02-19 20:04李禾
世界环境 2020年5期
关键词:臭氧浓度氮氧化物天数

■文 / 李禾

自2013年发布臭氧数据以来,全国臭氧污染浓度水平一直处于上升趋势。2019年,全国337个地级及以上城市臭氧浓度同比上升6.5%,其中珠三角、长三角、京津冀及周边等重点区域的涨幅更为显著,且年均浓度均超标。

也就是说,自2013年相继实施《大气污染防治行动计划》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》以来,中国环境空气质量改善效果明显。六项主要污染物中,二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、一氧化碳浓度显著下降,尤其是PM2.5污染控制取得显著成效,但臭氧污染防控形势严峻。

臭氧为首要污染物的超标天数占四成

监测数据显示,2019年,全国337个地级及以上城市以臭氧为首要污染物的超标天数占总超标天数的41.8%,导致全国优良天数比率同比损失2.3个百分点。

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,其臭氧超标天数占全国总超标天数的70%。

生态环境部部长黄润秋曾表示,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。

尽管臭氧超标以轻度污染为主,但中重度污染占比呈增长趋势。2019年全国337个城市臭氧日最大8小时平均浓度超标率为7.9%,超标天中轻度污染占比88.6%,京津冀及周边地区、长三角地区、汾渭平原、苏皖鲁豫交界地区的臭氧超标天中,轻度污染占比分别为79.8%、89.7%、90%、91%,全国及重点区域臭氧超标天均以轻度污染为主。但是2015-2019年,全国337个地级及以上城市臭氧超标天中,中度及以上污染占比从7.2%上升到11.4%,其中京津冀及周边地区中度及以上污染占比上升最为显著,比例上升幅度高达11.3个百分点,全国及重点区域中度及以上污染天占比呈增长趋势。

生成臭氧的前体物排放量居高不下

毋庸置疑,臭氧是继PM2.5之后又一影响优良天数的重要因素,臭氧污染是怎么产生的?氮氧化物以及挥发性有机物(VOCs)是产生臭氧的两种“原料”,也被称为生成臭氧的前体物。它们在强烈阳光中的紫外线照射下,经过光化学反应,就会产生臭氧。温度越高、光照时间越长,挥发的量也就越大,反应程度越充分,因此,臭氧浓度往往也就更高。

当前,中国臭氧污染形势为何如此严峻?生态环境部大气环境司司长刘炳江分析说,从污染成因看,氮氧化物、VOCs排放量依然居高不下。VOCs排放来源多、分散,尚未得到有效控制。此外,高温少雨等极端天气有利于臭氧的生成,2013-2019年,有5个年份属于最暖年份。2019年9月,多个省份平均气温同比升高,尤其是华北、华东、华南地区,降雨量普遍下降50%,个别地区下降了80%。而且全球臭氧背景值也在不断提升,平均每年上升一微克,欧、美、日等北半球国家的臭氧浓度同样呈现增长的趋势。

臭氧还常常与PM2.5形成复合污染。中国环境监测总站的数据显示,2020年9月24日起,北京市臭氧和PM2.5浓度不断攀升,在26日,臭氧达轻度污染水平,27日上午,出现了臭氧与PM2.5的复合污染。国家大气污染防治攻关联合中心分析认为,近十天,北京城区及南部地区气温较常年平均高1-2℃;26日白天,北京及周边天空云量较少,晴热天气有利于臭氧生成。同时,区域风速整体在2米/秒以下,容易造臭氧污染累积、不易消散。臭氧浓度高,表明大气氧化性强,这也加快了气态污染物向颗粒物二次组分的转化等。

中国工程院院士、清华大学环境学院教授贺克斌说,“十四五”期间,要重视臭氧和PM2.5的协同治理,在进一步采取减排措施持续降低PM2.5浓度的同时,遏制臭氧污染上升的趋势。

突出时间精准、空间精准、行业精准

从臭氧污染水平看,中国臭氧污染略高于欧美,京津冀及周边地区、长三角地区污染水平高于美国西部地区。总体上,中国臭氧污染水平相当于美国2000年左右的水平,远低于美国1950年前后光化学烟雾事件多发时期的臭氧浓度。

刘炳江说,与2019年相比,2020年大气污染治理的最大变化是,针对臭氧浓度上升问题,夏季实施VOCs(挥发性有机物)综合治理攻坚行动;在“十四五”大气污染防治专项规划编制中,特别针对臭氧的两项前体物VOCs、氮氧化物设计减排目标。

根据生态环境部公布的《2020年挥发性有机物治理攻坚方案》,7-9月,生态环境部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。

刘炳江说,在控制VOCs和臭氧污染上要突出时间精准、空间精准、行业精准。时间尺度上聚焦臭氧污染严重的夏季,也就是6-9月份;空间尺度上聚焦京津冀及周边地区、长三角地区、汾渭平原、苏皖鲁豫交界地区;行业上聚焦石化、化工、工业涂装、包装印刷和油品储运销。

“还应突出科学治污。VOCs存在于原料和产品中,对企业来说,挥发了就是损失利润,有效回收和控制就能增加利润,有些VOCs属于易燃易爆物,治理对安全隐患的防控也是很有效的。”刘炳江说,生态环境部将出台和采取多种政策、措施指导各地实施VOCs治理。其中包括涂料、油墨、胶粘剂、清洗剂等尽可能使用低VOCs含量的产品,相关产品VOCs含量限值国家标准已经出台;聚焦于已经安装治污设施的企业,通过提高VOCs收集率、治污设施同步运行率及去除率,确保提高综合效率。

建立PM2.5与臭氧协同控制的大气环境管理框架

刘炳江说,打响蓝天保卫战以来,全国空气质量改善取得明显成效。但这些目标都是阶段性的,距离全国所有城市空气质量达标还有很长一段时间。“蓝天保卫战还会继续打下去,升级版的蓝天保卫战行动计划也在制定中。”

生态环境部环境规划院副院长严刚研究员等专家认为,在未来一段时间,持续降低PM2.5浓度仍将是中国大气环境管理的核心目标,在控制PM2.5污染的同时,强化与臭氧的协同控制,尽快遏制臭氧浓度快速上升的趋势并使之下降,将是蓝天保卫战下一阶段工作的主线。VOCs和氮氧化物是造成PM2.5和臭氧污染的共同前体物。PM2.5与臭氧的协同控制,主要反映在更加科学地开展VOCs和氮氧化物排放控制。因此,在下一阶段的工作中,应当根据PM2.5与臭氧协同控制的需求,调整污染物减排和污染治理的重点,强化对VOCs与氮氧化物减排要求,从管理理念、控制指标、重点任务、重点措施、环境政策等方面出发,建立支撑PM2.5与臭氧协同控制的大气环境管理框架;通过优化大气污染防治区域划分、不同时段重点污染物减排策略设计等,形成有利于协同控制和精准治理的大气环境管理体系。

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%。贺克斌说,VOCs的减排和监管难度更大,而且即使氮氧化物和VOCs的排放量都降低了,如果两者之间的相对关系、反应关系掌握不好,也有可能导致臭氧污染浓度不降反升,这就要求减排时要精细化方案设计和监管,其治理难度超过PM2.5。

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