焦作市环境空气臭氧污染分析及防治对策

刘军军 鲁锟明 刘 曦

（1.焦作市环境安全管理与应急中心,河南 焦作 454003；2.焦作市机动车排污监控中心，河南 焦作 454003）

近年来，焦作市大力推进污染防治攻坚战，下大力气解决雾霾污染问题，两项颗粒物（细颗粒物PM2.5和可吸入颗粒物PM10）等主要污染物浓度持续下降，焦作市空气质量明显改善。2019年，焦作市年均PM10浓度109μg/m3， PM2.5浓度63 μg/m3，同比均下降6%，连续4年实现“双下降”。但监测数据显示，焦作市空气中臭氧浓度却逐年升高，已成为制约城市空气质量改善和达标的一种重要大气污染物，臭氧污染问题日益突出。近地表臭氧浓度如过高，会刺激和损害眼睛、呼吸系统等黏膜组织，对人体健康造成不利影响[1]。本文利用焦作市城区空气质量自动监测点位数据，探讨了焦作市臭氧污染的特征、规律，并结合实际，提出了防治措施，以期减轻臭氧污染，进一步改善城市环境空气质量。

1. 臭氧污染的来源

近地表的臭氧并不是人为源直接排放的，而是光化学反应的产物，是二次生成的空气污染物。如图1所示，臭氧光化学反应的必要条件是前体物和光照，臭氧生成的前体物包括氮氧化物（NOX）和挥发性有机物（VOCS）。其中，NOX主要来自火电、钢铁、水泥等行业的固定源及机动车、船舶等移动源的排放；而VOCS主要有两个来源，一个是人为源排放，一个是植物排放。NOX和VOCS在阳光照射的条件下，发生一系列光化学反应，并产生臭氧。气温高、相对湿度较低、紫外辐射强的天气条件最有利于臭氧的形成[2]。

图1 臭氧形成机理

2. 焦作市臭氧污染现状及分析

2.1 首要污染物统计情况

由表1可以看出，2016—2019年焦作市城市空气质量首要污染物为臭氧的天数逐年递增，2016年为74天，2019年达到143天，增长93.2%。另外，2016年臭氧为首要污染物天数比例为20.8%，少于PM2.5的28.8%，2018年二者基本持平，而在2019臭氧氧比例已达到40.5%，超过PM2.5的33.4%，焦作市臭氧污染日益突出，已成为焦作市出现频次最高的“首要污染物”。

表1 2016—2019年焦作市城市空气质量首要污染物统计表

2.2 臭氧浓度变化特征

从图2可以看出，焦作市2016—2019年臭氧浓度月均值趋势线变化基本一致，全年变化总体趋势成倒V型分布，即：从1月份开始逐步升高，6月份达到顶峰后下降，在5—9月维持在高位。在夏至前后，臭氧日均值达到全年最大值，2016年臭氧日均最大浓度314 ，出现在6月22日；2017年为275 ，出现在6月19日；2018年为268 ，出现在6月15日；2019年为256 ，出现在7月3日。这与全年光照和温度变化规律基本一致，主要是因为强烈的紫外线照射和较高的温度有利于氮氧化物和挥发性有机物发生光化学反应，生成臭氧，在进入7、8月份后，受降水影响，阴雨天气较多，在一定程度上影响了光照强度对生成臭氧的催化作用。

图2 2016—2019年焦作市城市空气臭氧月均值变化趋势

从季节分布上，夏季污染重，冬季污染轻。如图3所示，以2018年为例，春夏秋冬四个季节臭氧日最大8小时滑动平均值第90百分位数浓度分别为

2.3 臭氧超标情况

图3 2016—2019年焦作市城市空气臭氧月均值变化趋势

监测数据显示，近年来焦作市环境空气臭氧超标问题愈发严重，2016—2019年臭氧日最大8小时滑动均值分别为166 、208 、200 、199 2016—2019年臭氧超标天数逐年递增，分别为36天、84天、87天和96天，占全年各种污染物总超标天数的19.0%、43.3%、44.2%和47.8%。如图4所示，从月份分布看，臭氧超标主要集中在5—9月份，6月份臭氧超标天数最多，2018年和2019年6月份臭氧超标均高达26天。

图4 2016—2019年焦作市臭氧超标天数分布

3. 焦作市臭氧污染防治对策

通过分析，焦作市臭氧污染形势十分严峻，臭氧已成为影响焦作市环境空气质量的最主要因素。以2019年为例，全年201个超标日，其中96天首要污染物为臭氧，占48.7%，87天为PM2.5，占44.2%，18天为PM10，占9.1%。臭氧污染防治刻不容缓。下面根据臭氧的产生原因和焦作市实际情况，提出以下防治措施。

3.1 开展涉VOCs企业错峰生产

前已所述，挥发性有机物是生成臭氧的主要前体物之一，焦作市臭氧超标主要集中在5—9月份。因此，建议在5—9月份对涉VOCS企业实施错峰生产，在日间9—18时，全市重点涉VOCS企业采取错峰生产。

3.2 开展移动源污染管控

加强城区重点路段交通优化，开展城区机动车拥堵路段及敏感区域排查，对经常发生拥堵的路段及敏感区域，加强现场疏导，科学安排路线，合理组织车辆通行，提高道路通行效率，均衡城区重点道路车流量，最大程度化解交通拥堵，减少机动车怠速和低速尾气排放，减少臭氧前体物氮氧化物排放。

3.3 减少城市面源VOCs排放

加强餐饮服务经营场所的监督检查，确保全部安装油烟净化设施，督促已安装门店定时更换、清洗净化设备，确保油烟稳定达标排放。合理制定餐饮油烟在线监控平台建设方案，加快推进大型餐饮服务单位油烟监控联网。在城区范围内全面禁止露天烧烤，对露天烧烤行为要依法依规进行严肃查处。加强对汽车维修单位喷涂废气收集、治理设施的监督检查，依法查处未经审批从事喷涂作业、未安装VOCS治理装置或治理装置不正常运行的汽车维修单位喷涂作业行为。强化油气回收监管，对城区及周边所有加油站组织开展全面抽查，确保油气回收设施规范使用、正常运行。对于未安装油气回收装置或油气回收装置运行不正常的，或发现销售不合格油品行为的，依法进行查处。严格管理干洗行业的溶剂使用，全面淘汰开启式干洗机。

3.4 加强工业企业污染治理

加强对水泥、玻璃、电力、铸造、钢铁、碳素、耐材、玻璃、砖瓦、燃煤锅炉等重点行业和高架源管控，依法严格执行排放标准。探索推进重点工业企业全过程全流程超低排放改造，加快工业企业污染治理成效验收，最大限度减少大气污染物排放。实行“散乱污”企业动态清零，严格落实“两断三清”要求，发现“散乱污”企业依法及时取缔。

4. 结语

本文通过对焦作市2016—2019年臭氧监测数据进行分析，探讨了焦作市臭氧污染的规律和特征，并提出了臭氧污染的防治措施。从监测结果看，焦作市臭氧污染问题日益突出，臭氧已成为困扰城市空气质量改善和达标管理的一项重要大气污染物。为此建议，焦作市从加强工业企业和城市面源VOCS管控、移动污染源管控、油气回收监管及工业企业治理方面谋思路、行举措、出重拳，切实改善城市环境空气质量。