兰州市臭氧污染现状及防治对策建议

尚丽萍 王鹏

摘要：随着兰州市大气污染防治工作的不断深入，兰州的污染物结构发生了变化，空气中颗粒物浓度逐年下降，但O3污染却呈逐年上升势头，逐渐成为制约兰州空气质量改善的重要因素。通过分析兰州市臭氧污染现状及原因，初步探讨兰州市在臭氧污染防治中存在的问题，从兰州实际出发提出臭氧防治的可行性对策，以期为兰州市臭氧污染防治提供理论支持。

关键词：兰州市;臭氧污染;防治对策

中图分类号：X51 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）06-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.040

Abstract： With the continuous prevention and control of air pollution in Lanzhou， the structure of pollutants has changed. The concentration of particulate matter in the atmosphere has decreased year by year， but O3 pollution has been increasing and gradually become a key factor for restricting the improvement of air quality in Lanzhou. Under the backdrop， by analyzing the current situation and causes of ozone pollution in Lanzhou， it preliminarily discusses the problems existing in the ozone prevention and control， and then proposes the feasible measures for ozone prevention， in order to provide theoretical support for the control of ozone pollution in Lanzhou.

Key words： Lanzhou; Ozone pollution; Countermeasures

近年来兰州城市空气质量得到了明显改观，“兰州蓝”成为兰州市民生活中的普遍现象。然而，随着兰州市大气污染防治工作的不断深入，兰州的污染物结构发生了变化，空气中颗粒物浓度逐年下降，但臭氧（O3）污染却呈逐年上升势头，逐渐成为制约兰州空气质量改善的重要因素。臭氧属于有害气体，是氮氧化物（NOx）和挥发性有机物（VOCs）在强紫外线照射下发生光化学反应产生的二次污染物，对人类健康、农作物和植物的生长都会造成诸多问题[1]。本文通过分析兰州市臭氧污染现状及原因，初步探讨兰州市在臭氧污染防治中存在的问题，从兰州实际出发提出臭氧防治的可行性对策，以期为兰州市臭氧污染防治提供理论支持。

1 兰州市臭氧污染现状及成因

1.1 兰州市臭氧污染现状分析

自2013年国家实行新《环境空气质量标准》（GB3095-2012）评价以来，兰州市O3浓度逐年呈现十分显著的上升态势，特别是2015年起 O3污染呈爆发性增长，从2013年的92μg/m3增加到132μg/m3，且在2017年和2018年连续两年超出国家标准（160μg/m3），分别为161μg/m3和166μg/m3（图1）。与此同时，近四年兰州市O3污染造成的超标天数逐年明显增加，从2015年的4天增加到2018年的42天（图2）。以2017年为例，兰州市超标天数132天，其中O3为首要污染物有35天，同比增加21天，超标占比25.9%。

兰州市O3污染状况随季节变化而波动。根据2017年1月至12月份 O3监测数据分析（图3），5月至7月兰州市O3浓度超标最为严重，分别达到178μg/m3、181μg/m3、184μg/m3;1月和12月份 O3污染相对较轻，浓度值为80μg/m3和65μg/m3。统计显示，O3对综合质量指数的分担率由2015年的4.39%上升到2018年的17.3%，成为制约兰州市夏季空气质量改善的首要因素。

1.2 兰州市臭氧污染成因

兰州市大气污染物排放的氮氧化物和挥发性有机物为O3生成提供了重要的前体物。研究表明，1分子NOx从排放到去除期间可以生成7.5分子O3[2];人為源VOCs排放对O3生成具有重要影响[3]。从兰州市情况看，VOCs和NOx的主要来源为石油炼制、储存和使用过程以及机动车尾气等。

目前兰州市存在石油炼制、石油化工、有机化工、家具制造、汽车维修、包装印刷、医药制造、服装干洗八个重点涉VOCs排放行业，其中以石油炼制、石油化工、家具制造、汽车维修为主。从排放类型看，除兰州石化外，其余排放源均为小家具、小汽修、小化工、小干洗等小、散点源，数量大、布局分散，污染物排放以不定时、不定量、不规律的分散的无组织排放为主。此外，机动车数量的快速增长也增加了NOx和VOCs的排放。兰州市机动车保有量从2012年的49万辆增长到2018年的近110万辆，激增的机动车带来尾气排放爆发性增长，夏季机动车尾气污染混合挥发性有机物在强紫外线作用下生成O3，在冬季以机动车等化石能源排放的氮氧化物为首要污染物的超标天数也逐年增加，成为制约兰州市空气质量达标的重要因素。

2 兰州市在臭氧污染治理方面存在的问题

近几年，兰州市虽然在不断探索臭氧污染的防治办法，但就目前的污染现状而言存在四个方面问题。一是挥发性有机物缺少排放控制标准。VOCs排放行业除兰石化外，大部分是包装印刷、表面喷涂等大量行业性散源，2015年兰州市已着手开展挥发性有机物综合治理，但因没有相关的排放控制标准，导致政府无法对这些分散的无组织排放开展有效治理，影响了治污成效。二是机动车尾气污染监管滞后。兰州的机动车保有量严重超出了城市道路的承载量，加之近年来实施城市轨道交通项目建设，加剧了车辆怠速行驶。机动车尾气中氮氧化物大量排放造成夏季臭氧污染严重反弹。更重要的是，在机动车保有量激增的同时，兰州市对机动车尾气的监管力量十分薄弱，专职机动车尾气监管、监测人员仅有1人，是西北乃至全国省会城市中没有监管机构的城市之一，与现实需求严重不相适应。三是冬季不合理的能源结构。当前兰州市城市建成区燃气锅炉保有量达到8720蒸吨，集中供热面积达5670万㎡，占总供热面积的64.7%，虽然燃气锅炉粉尘和二氧化硫减排成效显著，但NOx排放总量依然巨大。据测算，冬季NOx排放总量达到9810t，是城区3家火电企业NOx排放总量的10倍。四是臭氧污染的基础研究不够。因我国在O3污染防治方面的政策和技术相对滞后，兰州市也正处于O3来源解析研究和相关技术路线制定阶段，且协同减排降低O3污染的难度较大，以目前的技术水平，无法对照颗粒物防治策略短时间内得到大幅削减。

3 兰州市臭氧污染防治对策

3.1 健全臭氧防治法律法规保障

近年来，兰州市在大气污染立法方面做了大量工作，不仅修订完善了《兰州市实施大气污染防治法办法》，还针对单项污染问题如扬尘污染、机动车排气污染等出台了专门的管理办法或防治条例，推动了这些问题的解决。随着O3成为兰州城市空气质量持续改善的重要阻力，建议兰州市政府在《兰州市实施大气污染防治法办法》的基础上，制定或健全有利于O3污染改善的政策体系，为O3污染防治提供法律支撑。

3.2 持续优化能源结构

兰州市能源结构较为单一，以煤炭为主。“十三五”以来，兰州市年均能耗2400万t标煤，其中煤炭消费总量达到1500万t，占总能耗的62%，城市电厂年耗煤量550万t、居民散煤年消费量15万t左右、天然气消费总量18亿m?，造成NOx的大量排放，是影响兰州市冬季环境空气质量的主要因素。因此，建议政府进一步强化燃煤减量。比如，通过对城市建成区内约9万台居民小火炉持续开展改造和取缔工作，防止小火炉“禁而不绝”“反弹”“复燃”等情况发生;对城区周边居民土炕改电治理持续关注等，压减煤炭在能源消费中的比例，降低冬季NOx的排放。

3.3 持续调整产业结构

兰州是重工业城市，工业结构以能源、石油化工、有色冶金等原材料上游工业为主。据了解，某石化企业每年5000t以上的无组织排放大量VOCs，造成西固区和七里河区O3污染严重反弹。为此，政府要鼓励工业企业开展绿色清洁生产，实施差别化政策。对大量偷排VOCs的石油化工、石油炼制等企业采取强硬措施，加大惩处力度;对主动实施清洁生产的涉VOCs企业则给予适当财政补贴，加快工业企业转型升级，向绿色低碳方向发展。

3.4 强化VOCs污染防治

VOCs作为O3的主要前体物之一，是兰州市O3污染的重要来源。因此，防治O3污染需要强化VOCs污染防治。首先，要制定各行业VOCs排放标准。例如，对兰州市内的印刷行业、工业用锅炉等制定VOCs的排放限值;对油漆、涂料等含有有机溶剂的产品进行VOCs含量限定等。[4]其次，要编制VOCs源清单。VOCs污染防治处于起步阶段，基数不清，要有序开展各重点行业VOCs污染源排放调查工作，建立各类VOCs污染源排放清单，制定VOCs重点监管企业名单，健全VOCs污染源档案和信息数据库[5]。还要探索经济杠杆手段，如参照北京市VOCs防治办法，出台VOCs排污费征收标准。除此之外，要加强对VOCs重点源的在线监控，促进VOCs的治理和监管。

3.5 加强机动车监管

一是充分利用《兰州市机动车排气污染防治条例》，出台高排放车辆禁行规定，减少汽车尾气排放量。二是采取限行、限购、控制车牌发放量等方式，控制机动车总量增长速度[4]，将机动车控制在一个合理空间之内。三是提升燃油使用品质和标准，严厉打击非法生产、销售不合格油品行为。四是进一步加大新能源汽车的推广力度，减少NOx排放。最后建议成立机动车排气污染监管中心，对兰州市机动车排气污染进行统一监管，强化机动车污染防治。

3.6 加强臭氧防治基础研究

建议兰州市专门成立针对O3污染防治研究的工作组，联合高校、科研院所等重点加强臭氧时空变化规律、影响因素、主控因素、形成机制、来源解析、传输特征等研究，同时关注O3和PM2.5耦合关系、NOx和VOCs的源清单、关键VOCs活性物种、NOx和VOCs削减比例等方向研究，[6]为相关政策、法规、标准等的出台提供科技支撑和指导。

4 结语

自2013年以来，兰州市的大气污染治理工作取得了显著成效，摆脱了长期笼罩在城市上空的“黑帽子”。大气中颗粒物浓度显著下降，大气通透性增强，但O3污染问题却随之而来，成为当前政府改善空气质量的重要阻力。为此，面对O3污染现状及存在的问题，特建议兰州市政府通过健全O3防治法律法规、持续优化能源结构、持续调整产业结构、强化VOCs污染防治、加强机动车监管以及臭氧防治的基础研究等方面，不断探索防治O3污染的对策和办法。

参考文献

[1]刘峰，朱永官，王效科.我国地面臭氧污染及其生态环境效应[J].生态环境，2008（04）：1674-1679.

[2]胡建林，张远航.长江三角洲地区臭氧生成过程分析[J].环境科学研究，2005（02）：13-18.

[3]王雪松，李金龍.人为源排放VOC对北京地区臭氧生成的贡献[J].中国环境科学，2002（06）：22-26.

[4]黄灿.沈阳市低空大气臭氧污染防治办法[J].环境科学导刊，2017，36（S1）：30-33.

[5]杨峰，刘春蕾，李洁，郑新梅.国内外臭氧污染防治方法及其对南京的启示[J].安徽农学通报，2017，23（Z1）：54-57.

[6]王宁，宁淼，臧宏宽，史宇.日本臭氧污染防治经验及对我国的启示[J].环境保护，2016，44（16）：69-72.

收稿日期：2019-04-19

作者简介：尚丽萍（1984-），女，毕业于新西兰林肯大学资源研究与环境政策专业，硕士，助理研究员，研究方向为可再生能源、环境管理与环境科学研究。