近年來(lái)，中國(guó)大氣臭氧污染呈加劇態(tài)勢(shì)，已成為繼PM2.5后困擾城市空氣質(zhì)量改善的另一重要污染物，且治理難度比PM2.5更大，一度在夏季穩(wěn)居長(zhǎng)三角與珠三角地區(qū)污染物之首。目前，北京、上海、廣州、深圳、成都、鄭州等地在城市大氣防控中均已明確對(duì)臭氧“宣戰(zhàn)”。

臭氧防治難點(diǎn)在哪兒？

各個(gè)城市的臭氧防控措施有何亮點(diǎn)？

3月29日-30日，在成都舉行的中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)臭氧污染控制專業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)暨首屆學(xué)術(shù)研討會(huì)上，來(lái)自我國(guó)大氣污染防治領(lǐng)域的6位院士和眾多知名專家學(xué)者共同探討城市大氣臭氧污染防控的方向和路徑，并為臭氧污染治理開(kāi)“藥方”。

“看不見(jiàn)”的臭氧污染危害大

眾所周知，臭氧在平流層中能阻擋高能量的紫外線輻射到達(dá)地球，是非常重要的“保護(hù)傘”。但一旦到了近地面，高濃度的臭氧對(duì)人來(lái)說(shuō)就變成了有害氣體。

“在距離地面10—15km的高空，臭氧能吸收紫外線、保護(hù)地球上的生物不被強(qiáng)烈的紫外線曬死，所以高空臭氧層中的臭氧是當(dāng)之無(wú)愧的‘地球衛(wèi)士’。”中國(guó)工程院院士侯立安首先從科普角度談到臭氧的“前世今生”，與臭氧層相比，近地面高濃度的臭氧卻換了一幅面孔，變成“健康殺手”。

事實(shí)上，相比PM2.5的危害，大眾對(duì)“大氣污染物臭氧”似乎還有些陌生。但說(shuō)起上世紀(jì)發(fā)生在美國(guó)洛杉磯的光化學(xué)煙霧事件，臭氧卻是“元兇”之一。公開(kāi)報(bào)道顯示，1955年，洛杉磯發(fā)生了一場(chǎng)光化學(xué)煙霧污染事件，由于大氣污染和高溫，短短兩天之內(nèi)，因呼吸系統(tǒng)衰竭死亡的65歲以上老人達(dá)400多人。許多人出現(xiàn)眼睛痛、頭痛、呼吸困難等癥狀。

對(duì)付這樣一個(gè)看不見(jiàn)、摸不著的“敵人”，仍是世界性的難題。侯立安院士介紹，由于臭氧的比重約為空氣的1.66倍，常常聚集在下層空間，所以個(gè)頭小的兒童是最直接的受害者。

近地面的臭氧來(lái)自哪里?“隨著城市化、工業(yè)化的高速發(fā)展以及能源消費(fèi)總量的持續(xù)升高，揮發(fā)性有機(jī)物和氮氧化物等臭氧前體物的排放量居高不下，臭氧污染問(wèn)題開(kāi)始逐漸突出。”侯立安院士介紹，根據(jù)相關(guān)研究表明，若不采取有效控制措施，預(yù)計(jì)2015-2050年間全球臭氧濃度將增加20%-25%，到2100年將增加40%-60%。

相較于臭氧室外污染源，侯立安院士還認(rèn)為室內(nèi)臭氧污染控制也不能忽視。“室內(nèi)的復(fù)印機(jī)、激光印刷機(jī)、靜電過(guò)渡器、紫外燈、電子消毒柜等在使用過(guò)程中也都會(huì)產(chǎn)生臭氧。”

形式嚴(yán)峻：全國(guó)臭氧濃度呈逐年上升態(tài)勢(shì)

與霧霾相比，臭氧污染“隱藏”在萬(wàn)里晴空中，已經(jīng)成為夏季眾多城市的大氣環(huán)境污染元兇。形勢(shì)到底有多嚴(yán)峻?數(shù)據(jù)顯示，2017年全國(guó)臭氧濃度同比上升8%，而且自2015年以來(lái)呈現(xiàn)逐年上升的態(tài)勢(shì)，目前出現(xiàn)了連片式、區(qū)域式污染，主要集中在遼寧中南部、京津冀及周邊、長(zhǎng)三角、武漢城市群、陜西關(guān)中地區(qū)，以及成渝、珠三角區(qū)域。

中國(guó)工程院院士劉文清介紹，根據(jù)研究結(jié)果表明，京津冀和長(zhǎng)三角區(qū)域臭氧濃度逐年上升，特別是2017年，臭氧是唯一逐年增長(zhǎng)的大氣污染物。在劉文清院士看來(lái)，我國(guó)目前尚缺乏臭氧時(shí)空分布探測(cè)手段，“對(duì)臭氧時(shí)空分布探測(cè)通過(guò)鐵塔、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站進(jìn)行采樣分析，這些方式移動(dòng)性差、探測(cè)范圍狹窄、探測(cè)時(shí)間優(yōu)先，所以實(shí)用性受到很大的限制。”劉文清介紹道，目前有關(guān)臭氧的檢測(cè)儀器和技術(shù)有：臭氧時(shí)空分布探測(cè)激光雷達(dá)系統(tǒng)、光柵光譜濾光器、地基臭氧雷達(dá)觀測(cè)、車載臭氧雷達(dá)觀測(cè)等等，“要做好臭氧的監(jiān)測(cè)，可以整合這幾者的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，構(gòu)建一個(gè)全國(guó)性的臭氧監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，為分析防控工作提供可靠、可控、可溯源的數(shù)據(jù)。”

中國(guó)工程院院士劉文清

為何臭氧污染治理這么難?究其原因，不僅是因?yàn)槌粞醯拇髿鈮勖^長(zhǎng)，可以遠(yuǎn)距離傳輸，形成區(qū)域性污染，還因?yàn)槌粞醯幕瘜W(xué)生成機(jī)制復(fù)雜，再加上臭氧的VOCs前體物來(lái)源復(fù)雜、種類繁多、活性差異大，精準(zhǔn)控制難度大。

“大氣污染問(wèn)題反映在天上，主要根子卻是在地面上的排放。‘大氣十條’實(shí)施以來(lái)，二氧化硫、氮氧化物下降幅度明顯，揮發(fā)性有機(jī)物增量得到遏制，顆粒物濃度明顯下降。”中國(guó)工程院院士賀克斌認(rèn)為，PM2.5和臭氧協(xié)同控制已成為持續(xù)改善空氣質(zhì)量的關(guān)鍵，而如何拿捏比例對(duì)其進(jìn)行控制是需要思考的問(wèn)題。“揮發(fā)性有機(jī)物是種類繁多的聚合體，我們需要在治污過(guò)程中找準(zhǔn)對(duì)象。”他進(jìn)一步說(shuō)明，芳香烴是對(duì)臭氧和PM2.5貢獻(xiàn)最大的揮發(fā)性有機(jī)物種類，需重點(diǎn)研究和控制。同時(shí)，我們也需要基于排放構(gòu)成，進(jìn)一步確定管控的重點(diǎn)行業(yè)。“協(xié)同治理從全世界上看，沒(méi)有現(xiàn)成的經(jīng)驗(yàn)可循。我們需要探索出協(xié)同治理上技術(shù)、管理的新模式，在國(guó)際上創(chuàng)造新的經(jīng)驗(yàn)。”

多地拉響臭氧防治警報(bào) 成都探索治理模版

問(wèn)題已經(jīng)凸顯，整治必下重拳。相關(guān)研究和實(shí)踐表明，控制臭氧污染，需要按照一定比例協(xié)同削減氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物排放，結(jié)合各地污染狀況、產(chǎn)業(yè)特征、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平采取差異化控制策略。

記者了解到，上海、廣州、深圳等地紛紛對(duì)臭氧“宣戰(zhàn)”——上海市日前召開(kāi)的上海市十五屆人大常委會(huì)第十一次會(huì)議明確，推進(jìn)PM2.5和臭氧的協(xié)同控制，將是上海接下來(lái)大氣污染治理持續(xù)攻堅(jiān)的重點(diǎn)和難點(diǎn);廣州也在日前公布將實(shí)施機(jī)動(dòng)車國(guó)六標(biāo)準(zhǔn)，將藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的重點(diǎn)放在二氧化氮和臭氧問(wèn)題上。

多地也開(kāi)始運(yùn)用新的臭氧監(jiān)測(cè)技術(shù)。據(jù)劉文清院士介紹，目前在長(zhǎng)春市綠園氣象站部署完成了大氣臭氧激光雷達(dá)系統(tǒng)、臭氧探空儀等，同時(shí)在廣州塔也有成功應(yīng)用，已經(jīng)驗(yàn)證了臭氧激光雷達(dá)測(cè)量結(jié)果的可靠性和有效性。

今年3月，成都出臺(tái)了臭氧污染防控的整體方案，確定了各個(gè)區(qū)縣的削減重點(diǎn)。“成都對(duì)臭氧問(wèn)題有比較好的認(rèn)識(shí)，其認(rèn)識(shí)的深刻程度、采取措施的力度，在全國(guó)來(lái)說(shuō)具有典型意義。”中國(guó)工程院院士張遠(yuǎn)航認(rèn)為，成都平原臭氧防控或許能蹚出一條路子，為其他地區(qū)開(kāi)展聯(lián)防聯(lián)控提供模版，而這也是本次大會(huì)選擇成都的原因。

治理關(guān)鍵：PM2.5和臭氧協(xié)同控制

全國(guó)臭氧污染治理將走怎樣的路徑？賀克斌院士表示，站在全國(guó)范圍及2013年-2017年的時(shí)間尺度上來(lái)看，燃煤鍋爐整治、電廠超低排放改造、工業(yè)提標(biāo)改造、落后產(chǎn)能淘汰、揚(yáng)塵綜合整治和移動(dòng)源排放管控對(duì)污染物減排起到顯著效果。然而，在全國(guó)和重點(diǎn)區(qū)域PM2.5超標(biāo)率持續(xù)下降的同時(shí)，臭氧超標(biāo)率不斷上升，2017年長(zhǎng)三角和珠三角的臭氧超標(biāo)率已經(jīng)超過(guò)了PM2.5。“因此，PM2.5和臭氧協(xié)同控制已成為持續(xù)改善空氣質(zhì)量的關(guān)鍵。”

基于研究結(jié)果，劉文清院士也認(rèn)為，除了做好臭氧監(jiān)測(cè)，臭氧防控的另一要點(diǎn)就是要把細(xì)顆粒和臭氧協(xié)同控制，“不能光控制氮氧化物、二氧化硫，還要考慮揮發(fā)性有機(jī)物，都要一起防治。”

那么，包括成都平原在內(nèi)的四川盆地下一步該如何防控臭氧污染?張遠(yuǎn)航院士認(rèn)為，相對(duì)于PM2.5來(lái)講，臭氧污染顯得更加復(fù)雜，控制難度也比PM2.5要大得多。“但是，臭氧問(wèn)題實(shí)際上也是可控的，只要策略得當(dāng)，能夠?qū)崿F(xiàn)PM2.5和臭氧協(xié)同控制和持續(xù)下降。”

中國(guó)工程院院士張遠(yuǎn)航

張遠(yuǎn)航院士結(jié)合成都近幾年開(kāi)展臭氧防控的實(shí)踐來(lái)分析，他認(rèn)為防控措施基本上是沿著比較正確的技術(shù)路線往前在推進(jìn)，也看到了一些成效。但他認(rèn)為，從成都的臭氧污染防控整體方案來(lái)看，還要更加精準(zhǔn)化，對(duì)臭氧污染的前體物和污染源要做精準(zhǔn)的確定和更大力度的減排，“希望能夠通過(guò)更加精準(zhǔn)的方案和更加精準(zhǔn)的治理，使得控制臭氧的成效更加顯著。”

張遠(yuǎn)航院士表示，臭氧污染控制要做到更加精準(zhǔn)、更加有效，最重要的是要弄清楚復(fù)雜地形下邊界層的氣象過(guò)程。同時(shí)，還要弄清楚污染輸送的水平輸送和垂直輸送。“總的來(lái)說(shuō)，臭氧污染防控是一個(gè)長(zhǎng)期的工作，不是短期能夠很快見(jiàn)效的一個(gè)控制任務(wù)。”