甘肃省臭氧浓度时空变化特征分析及治理方向的思考

孙 巍

(甘肃省生态环境科学设计研究院，甘肃 兰州 730000）

“十三五”期间，甘肃省生态环境保护领域制定实施了一系列空气环境质量改善政策措施，无论是对于“十二五”提出的“气十条”相关任务的延续，还是蓝天保卫战新任务的提出，都紧扣本省作为能源大省、产业结构偏重的特征，侧重于二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、一氧化碳（CO）等污染物的治理，唯独缺乏对于O3污染的管控要求。近年来，国家对于O3污染日益重视[1]，O3污染防治应引起足够的关注。

1 甘肃省主要大气污染物浓度变化趋势

自2015 年以来，甘肃省环境空气质量总体呈现改善趋势（见表1），SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO 浓度持续下降，分别较2015 年下降41.9%、12.9%、18.9%、19.0%、34.8%；O3浓度有一定程度上升，较2015 年上升6.9%。从SO2、NO2、PM10、PM2.5的年均值达标水平分析，2015 年以来，SO2浓度始终保持在国家二级浓度限值以下，并在2017 年以后降至国家一级浓度限值以下，已达标；NO2浓度始终保持在国家一级限值以下，且呈缓慢下降趋势，已达标；PM10浓度下降幅度较大，但仍未降至国家二级浓度限值以下，尚未达标；PM2.5浓度下降幅度较小，在2016 年年中以后下降至国家二级浓度限值以下，已达标。国家未制定CO 与O3年均值浓度限值，根据国家空气质量新标准（GB 3095—2012），CO 24 h 日均浓度一、二级标准均为4 mg/m3，O3日最大8 h 平均浓度一级标准为100 μg/m3，二级标准为160 μg/m3。2015 年以来，全省CO 浓度具有较大下降幅度，至2018 年已达到了国家一级浓度限值要求；O3浓度持续上升，上升速度虽较为缓慢，但如不遏制上升趋势，有较大的风险突破国家二级标准浓度限值。2015—2018 年，除O3外，主要大气污染物都呈下降趋势，可见O3正在逐步成为全省空气环境质量的潜在威胁。

表1 甘肃省及各市州2018 年年均浓度较2015 年升降比例（%）

续表1

2 各市州O3 浓度时间变化特征

从各地O3年均浓度时间变化趋势来看（图1），2015年以来，除甘南州外，13 个市州O3年均浓度总体呈现上升趋势，各市州O3日最大8 h 平均浓度均未完全达到国家二级标准限值要求，O3浓度环境不容乐观。

图1 全省及各市州2015—2018 年O3 年均浓度变化趋势图

从各地O3日均浓度时间变化趋势来看（图2）。O3浓度呈现明显两头低中间高的季节变化趋势，夏秋季浓度高于春冬季，且差异明显，超标主要集中在夏秋两季。按照O3日最大8 h 平均浓度二级标准160 μg/m3，各市州O3日最大8 h 平均浓度均未完全达到国家二级标准限值要求，且全部呈现逐年上升趋势。兰州市上升趋势尤为明显，超标天数显著增加。

图2 各市州2015—2018 年O3 8 h 滑动平均值变化趋势

3 各市州O3 浓度空间变化特征

从各市州O3日均浓度空间变化趋势来看（图3）。2015 年，全省各市州O3污染普遍存在，张掖市污染程度相对较重。2015—2018 年，全省O3污染情况日趋严重，2018 年兰州和河西走廊地区已成为全省O3污染主要分布区，且污染程度较2015 年明显增加。

图3 各市州2015—2018 年O3 年均浓度分布变化图

4 O3 污染治理思路的建议

综上所述，O3污染已成为我省空气环境质量的隐患。“十三五”时期，甘肃省生态环境保护工作并未对O3污染防治提出明确的任务目标和措施。目前研究表明[6]，近年来O3污染逐步显著主要受以下几个方面影响：一是近年来PM2.5减排措施得力，力度较大，而PM2.5浓度下降后造成的环境会助推O3的产生；二是沙尘等极端天气环境有利于O3的产生。“十四五”期间，国家O3污染治理的思路关键在于控制挥发性有机物（VOCs）和氮氧化物（NOx）2 种前体物质，这2 种污染物同时也是细颗粒物（PM2.5）的前体。因此，“十四五”期间，PM2.5和O3协同治理是必然趋势。

“十四五”初期，国家虽尚未出台O3治理具体意见及相关方案，本省更多地应从前体控制等，间接手段实现O3污染治理，在保持PM2.5浓度巩固改善的同时，实现VOCs 和NOx 的协同减排。从具体思路来说，一是要实施分区改善、分类施策，根据“十三五”末期14 个市州空气环境质量，要求达到目标任务的城市在“十四五”时期进一步巩固，而未达到目标任务的城市则进一步改善；二是逐步完善PM2.5、O3等污染物来源解析和机理研究，补充完善各市州主要大气污染物源解析和重点行业排放清单编制，开展协同治理科技攻关，实现精准治理、科学治理；三是开展VOCs 专项整治，统筹考虑PM2.5和O3污染区域传输规律和季节性特征，加强重点区域、重点时段、重点领域、重点行业治理，强化分区分时分类差异化精细化协同管控，特别是夏季（6—9 月），应积极组织开展专项行动。

结合近年甘肃省O3浓度时空变化情况来看，应从以下几方面着手进行防治。一是突出时间精准，O3污染主要存在于夏秋两季，各级生态环境部门应加快制定夏秋两季专项治理行动方案，开展专项整治；二是主抓重点地区，将兰州市及周边区域、河西走廊特别是张掖地区作为O3防治的主战场，集中力量进行防控；三是明确重点行业，在国家第二次污染源普查的基础上，开展重点行业O3污染摸排，形成全省重点污染企业清单，明确管控目标；四是实现VOCs 全过程管控，围绕源头治理、过程排放、末端治理，统筹工业污染和移动源排放多个污染领域，从污染源精准控制和无组织排放管控两个方面双管齐下，以严格监督执法为抓手，使得VOCs 治理能力得到显著提升，VOCs 排放量明显下降，进而使夏季O3污染得到一定程度遏制；五是将O3优良天数比例列入环境质量考核约束性指标，将考核结果与各市州、各省直部门考核挂钩，实现倒逼激励。