陈逸爱
(汕头市生态环境技术中心,广东 汕头 515000)
随着经济的发展和工业化水平的提高,城市环境问题日益突出,公众对城市环境空气质量的关注度也日益增强。近年来,汕头市采取一系列措施着力治理大气污染,使区域环境空气质量总体趋好,空气质量指数(AQI)达标率超过95%。但由于产业结构亟待调整、机动车尾气排污负荷剧增等问题,大气环境保护压力很大,大气污染防治工作任重道远。因此,有必要掌握汕头市环境空气质量现状并提出臭氧防治措施,以期进一步改善环境空气质量。
2016—2021年,汕头市区空气质量指数(AQI)的达标率(一般指优良天数占全年有效监测天数的百分比)保持在95.3%~99.5%,达标率均超过95%。其中,2017年达标率最高,2019年达标率最低,各年度均未出现中度污染、重度污染和严重污染天气,如表1所示。2016—2021年,首要污染物占比最高的依次是臭氧(O3)>细颗粒物(PM2.5)>可吸入颗粒物(PM10),各年度均以臭氧为首要污染物的天数占比最高,首要污染物为臭氧的天数逐年上升,与“十三五”期末(2020年)相比,2021年臭氧为首要污染物的天数同比增加9.2%。臭氧已经成为影响汕头市空气质量的最主要指标[1-3]。
表1 2016—2021年汕头市区空气质量监测结果
2016—2021年,汕头市SO2、NO2年均浓度和CO日平均浓度第95 百分位数达到《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)的一级标准,O3日最大8 小时平均浓度第90 百分位数和PM2.5、PM10年均浓度达到《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)的二级标准。
O3日最大8 小时平均浓度第90 百分位数介于120~147 μg/m3,最小值出现在2016年,最大值出现在2019年,O3日最大8 小时平均浓度第90 百分位数均呈不显著上升趋势。由此可见,汕头市环境空气质量总体趋好,但臭氧浓度则有明显上升趋势,表明目前城市环境空气污染类型开始从尘类污染逐步向光化学污染转化,呈现复合型污染态势[1-2]。
从环境空气质量来看,汕头市出现超标的污染物主要为臭氧,2016—2021年臭氧为首要污染物的天数占比分别为51.5%、73.7%、83.6%、95.3%、88.6%和89.0%,呈明显上升趋势。汕头市臭氧浓度呈现夏季(6—7月)低、春秋季(3—5月、9—11月)高的M 形变化趋势。9月,臭氧浓度有明显上升,处于全年最高浓度水平,表明秋季是臭氧快速上升的关键期。汕头市2016—2021年臭氧月均浓度变化如图1所示。
图1 汕头市2016—2021年臭氧月均浓度变化
从臭氧的生成机制来看,近地面臭氧是氮氧化物(NOx)、挥发性有机物(VOCs)等前体物,在太阳辐射的作用下,经一系列光化学反应生成的二次污染物。VOCs 是O3与PM2.5协同控制的关键前体物,为实现VOCs 的精准管控与臭氧污染防治,汕头市组织开展VOCs 污染整体摸查和来源解析。一是VOCs 在大气环境中的含量水平。汕头市VOCs(57 臭氧前体物)中,丙酮、甲醛和乙醛是浓度贡献最大的三个醛酮类物种。烷烃是VOCs 浓度贡献最大的组分,占比为65.8%~70.1%,其次是芳香烃,占比为14.7%~20.1%。二是VOCs 区域分布和传输特征。汕头市大气环境中常年主导风向为东北风,在东北风主导下,位于东北传输通道、跨省交界的南澳岛和汕头城区VOCs 物种组成基本一致,南澳岛VOCs 浓度甚至比城区高出20%左右,可见除了臭氧本身以外,前体物VOCs 污染区域传输特征也非常明显,体现了跨界传输对汕头市、粤东地区甚至广东省臭氧污染的重要影响。三是VOCs 主要潜势物种结构。间/对-二甲苯、甲苯、乙烯和丙烯是汕头市臭氧生成潜势(OFP)的主要物种。四是VOCs 主要来源结构。利用正定矩阵因子分析法(PMF)开展解析并计算VOCs 排放源对应的OFP,结果发现,汕头市VOCs 排放源中,工业源贡献占比为46.5%,其中溶剂使用源贡献占比为29.8%,而道路移动源贡献占比为25.0%。可见,溶剂使用源和道路移动源是汕头市VOCs 的两大贡献来源[1]。
2016—2021年,汕头市环境空气首要污染物O3浓度逐年上升,以城区污染最突出。O3污染受天气情况影响显著,来源于背景残留、区域传输、局地光化学生成等三方面,三者贡献相当。城区O3生成处于VOCs 控制区,南澳岛处于VOCs 和NOx协同控制区,但总体上,控制VOCs 是汕头市抑制O3生成的关键措施。溶剂使用源和道路移动源是汕头市城区活性VOCs 的两大贡献来源。
通过分析,汕头市臭氧污染形势十分严峻,臭氧已成为影响汕头市环境空气质量的最主要因素。下面根据臭氧产生的原因及实际情况,提出防治措施。
挥发性有机物是生成臭氧的主要前体物之一,汕头市VOCs 排放源中,工业源贡献占比为46.5%。因此,要大力推进低VOCs 原辅材料源头替代,严格落实国家产品VOCs 含量限值标准,除现阶段确实无法实施替代的工序外,禁止新建生产和使用高挥发性有机物原辅材料的项目。同时,臭氧超标主要集中在春秋季(3—5月、9—11月),9月臭氧浓度有明显上升,处于全年最高水平,因此,建议在3—5月、9—11月对涉VOCs 企业实施错峰生产,在09:00—18:00,汕头市重点涉VOCs 企业实施错峰生产[4-5]。
汕头市VOCs 排放源中,道路移动源贡献占比为25.0%,它是汕头市VOCs 的第二大贡献源。因此,要严格落实新车环保监管,加强在用车环保达标监管,加强重点路段的交通优化,对于经常发生交通拥堵的路段,加强现场疏导,合理组织车辆通行,提高通行效率,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的排放。同时,开展油品质量专项整治行动,严厉打击无证照加油站和非法流动加油、销售非标油品等违法行为。8—10月,倡导加油站错峰卸油和出台夜间加油优惠政策,鼓励民众夜间加油,减少臭氧的产生。
推进绿色装修,推广使用符合环保要求的建筑涂料、木器涂料和胶粘剂等产品。加强汽车维修行业VOCs 治理,维修企业逐步使用低VOCs 含量的环保型涂料,限制使用溶剂型涂料。机动车维修企业喷漆和烘干操作应在喷烤漆房内完成,产生的挥发性有机物集中收集并导入挥发性有机物处理设施,达标排放。依法查处整顿露天和敞开式汽修喷漆作业。加强干洗行业监管,开展城市建成区内干洗机保有使用情况清查建档,逐步淘汰开启式干洗机,全面推广使用配备溶剂回收制冷系统、不直接外排废气的全封闭式干洗机。加强餐饮油烟控制。大力推进秸秆综合利用,强化露天焚烧管控,推行农药减量增效,减少农业源污染排放。
落实“一企一策”制度,加强对企业的帮扶指导。全面落实排污许可制度,完善VOCs 企业台账与排放清单动态更新。完善监测监控体系,对重点区域进行走航,并将异常点位反馈给各区县生态环境综合执法局进行跟进查处,实现VOCs 违法排污精准打击。强化特殊管控时期大气污染防治,强化不良天气应急应对工作,加强空气质量预报预警,按照预警级别及时启动管控措施。强化汕(头)潮(州)揭(阳)大气污染防治联防联控,建立健全汕潮揭区域大气污染防治工作会商会议机制,启动不良天气多部门联动应对,动员企业实行错峰生产;强化露天焚烧管控,及时制止露天焚烧行为。
近年来,汕头市空气质量总体趋好,AQI达标率保持在95.3%~99.5%,SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO 等污染物浓度呈明显下降态势,但O3浓度有起伏上升趋势。臭氧已成为影响汕头市环境空气质量的最主要因素。当前,汕头市可以开展涉VOCs 企业的源头替代及错峰生产,实施移动源的系统防控,加强面源VOCs污染防治,强化大气污染联防联控,多措并举,有效减少臭氧的生成,改善环境空气质量。