我国大气污染新特征及防治建议
2019-07-31杨倩倩周育红
于 翔,杨倩倩,周育红
(西安工程大学环境与化学工程学院,西安 710048)
大气污染是指由于自然或人为原因,大气中的污染物对人体健康、自然生态系统和社会生产生活造成危害的现象。近年来,随着我国工业化、城镇化进程加快,大气污染问题日益凸显,它所带来的经济、社会和生态问题亦日益加重,引起了广大人民群众的广泛关注和我国政府的高度重视[1]。
为加快解决大气污染问题,切实改善环境空气质量,还人民一片蓝天,2013年9月,国务院发布实施《大气污染防治行动计划》,其中提出10条35项重点任务措施,对全国及重点区域、重点城市的空气质量改善提出了具体要求[2]。为贯彻落实《大气污染防治行动计划》,确保实现空气质量改善目标,原环境保护部与全国31个省(区、市)分别签署了《大气污染防治目标责任书》,其中明确了各地空气质量改善目标和重点工作任务[3]。2014年7月21日,原环境保护部等六部委联合发布《大气污染防治行动计划实施情况考核办法(试行)实施细则》,将空气质量改善程度作为检验大气污染防治工作成效的最终标准[4]。2015年8月底,《大气污染防治法》进行了第三次修订,其中明确提出了防治大气污染应当以改善大气环境质量为目标,要求分层负责考核,加强监督约束[5]。2016年底,环保相关政策制定步入密集期,《环境保护税法》《关于实施工业污染源全面达标排放计划的通知》等相继出台[6-7]。
在政府的一系列大气污染防治措施和铁腕手段治理下,我国大气污染已有所缓解,部分城市的污染类型发生变化,呈现出新的污染特征。这就要求人们必须做到与时俱进,结合大气污染的新变化,制定行之有效的新措施以更好地服务大气污染防治工作。
1 我国大气污染的新特征
本文在对比分析我国公布的环境质量数据的基础上,归纳总结了大气污染防治新阶段我国大气污染呈现的新特征,并结合大气污染防治工作的开展,初步分析了其可能的成因。
1.1 空气质量整体改善
城市空气质量达标率是衡量空气质量状况的重要指标。根据中国环境状况公报数据(见表1)可以看出,2013年我国新标准第一阶段监测实施的74个重点城市中仅3个城市达标,污染形势严峻,截至2016年,监测城市增加到338个,其中84个城市达标,达标率由4%增长到了24.9%,整体空气质量得到明显改善。我国空气质量的显著改善与一系列节能减排措施的出台和严格执行息息相关。过去十几年,我国大多数城市的工业生产和冬季取暖所消耗能源以煤炭为主,由于煤炭的能效较低,使用期间会向大气中排放大量污染物,尤其是低质煤的使用加剧了环境污染。
“十三五”以来,我国加大清洁能源的推广力度,坚决整改、取缔那些污染严重的企业,对人口密集城市施行汽车限号,提倡乘坐公共交通出行,使得大气污染排放总量显著降低,空气质量整体得到改善。
表1 主要城市空气质量达标情况
1.2 多数城市臭氧含量较高
很多工业企业会排放大量颗粒状污染物,如PM2.5和PM10。各主要污染物对空气质量的贡献不尽相同,表2给出了2013-2016年74个新标准第一阶段监测实施城市6种污染物的年均浓度(数据来自中国环境状况公报)。从数据变化可以看出,6种污染物中PM2.5、PM10、SO2和CO浓度下降显著,其中PM2.5、PM10、SO2、CO浓度分别由2013年的72 μg/m3、118 μg/m3、40 μg/m3、2.5 mg/m3下降到了2016 年的 50 μg/m3、85 μg/m3、21 μg/m3、1.9 mg/m3,降幅分别达到了30.6%、28.0%、47.5%、24%。与之不同的是,NO2浓度降幅较小,从2013年到2016年仅降低11.4%。O3的浓度不降反增,三年来增长了10.8%,以臭氧8小时或臭氧1小时为主要污染物指标的天数显著增多。因此,随着颗粒物污染的日益改善,臭氧污染日益凸显并逐渐成为大气污染防治工作中面临的重要问题。
研究表明,污染质量治理起步早且效果显著的珠三角地区,臭氧已成为第一污染物[8]。臭氧作为一种活性气体,主要分布于大气层的平流层,能够吸收紫外线,使人们免受辐射伤害。然而,如果人类生活区周边的臭氧浓度超过一定限值,容易造成大气污染,严重影响正常生产与生活,威胁人体健康和其他生物生长[9]。除少量由平流层传输外,地面臭氧大部分由人为排放的氮氧化物和挥发性有机物在高温、日照充足、空气干燥条件下转化形成[10]。近年来,我国大气中的颗粒物浓度持续降低,近地面的大气辐射消光减弱,同时我国汽车保有量不断增加,VOCs和NO2等光化学反应前提物的排放量激增。在两方面有利条件下,生成臭氧的光化学反应增强,臭氧浓度显著升高。
表2 74个新标准第一阶段监测实施城市6种主要污染物的年均浓度变化
1.3 大气污染范围不断扩大
20世纪90年代,我国的污染主要集中在重工业城市,例如,以石油化工产业为支撑的兰州曾是大气污染的重灾区[11]。后来,随着城市规模不断扩大,城市群建设日益完善,我国大气污染出现了明显的区域分布特征,其中以京津冀、长三角、珠三角、成渝等典型城市群最为突出[9]。近年来,由于农村条件的不断改善,大气污染的区域界限逐渐被打破。在我国空气质量整体显著改善的背景下,大范围污染事件频发,污染区域相互交接,大气污染的空间分布呈现新格局。例如,2016年1月15-19日的超大范围大气污染事件,覆盖范围包括华北、江南的大部分地区[10]。
2 我国大气污染防治建议
针对我国大气污染新形势下出现的新特征、新变化,本文从建立联防联控机制、科技支撑高效减排、建立预报预警机制三个方面提出了大气污染防治建议。
2.1 建立区域大气污染联防联控机制
大气具有流动性,使得点状污染源的影响范围随着污染物的扩散和输送而增大。换言之,随着污染物的扩散和输送,城市污染也会对周边和下游地区产生影响,处于区域污染范围内的单个城市,由于受周边环境的影响,无法通过只降低自身排放的方法使空气质量彻底好转。这就要求人们在开展大气污染防控和治理工作时,打破行政区域边界的限制,以区域潜在污染源和真实大气污染影响范围为基本单元,从区域污染预防和治理的整体需求出发,共同制定和实施大气污染控制规划、方案,做到统筹安排,相互协调。这样才能有效实现宏观区域内大气污染预防和治理的目的。
2.2 依托科技支撑实现高效减排
联防联控不是一刀切的盲目减排,而要基于已有的相关科学研究,找到优化空气质量与发展经济的共同最优解,实现区域最小、减排最少、效果最好的高效减排。我国大气污染种类多,具有多样性和复杂性,如果只遵循污染一个、治理一个的原则,就会不断有新的问题出现。比如,近几年,我国在颗粒物污染防治方面取得了较为显著的成果,但部分地区臭氧污染不断凸显,而臭氧浓度增长与颗粒物浓度降低导致的近地面辐射增强有着密切联系。这就要求充分考虑各污染物之间的物理化学机制,对当前污染物制定减排方案的同时,要做好对其他污染物的影响分析,并对可能引起新问题的污染物做到同步减排,避免出现此消彼长的片面治理。
2.3 建立完善的预报预警机制
大气污染除受污染源影响外,与大气扩散条件也密切相关。为充分利用大气环境容量的承载力,人们可以通过精确预报来动态调整大气污染防治力度,在固定排放总量的前提下提升空气质量。一旦大气扩散条件不佳而引发大气污染,人们必须启动大气污染预警,采取有效措施降低污染物浓度,达到污染消峰和降低损失的效果。
3 结语
目前,我国大气污染形势仍较为严峻,大气污染治理力度远远不够,大气污染防治工作任重而道远。未来,人们仍要时刻把握大气污染特征的变化,并针对新特征、新变化,采取行之有效的防治措施,同时将大气污染新技术、新方法应用到工作中,做到有的放矢、事半功倍。