臭氧污染特征与防治工作探究

王龚博,卢宁川,杨琳,于忠华

(1.南京市环境保护科学研究院,南京 210013；2.南京林业大学林学院,南京 210037)

近年来,臭氧污染带来的环境问题越来越引发社会关注。臭氧作为氧的同素异形体,呈蓝色且具有强氧化性与特殊臭味,它还是光化学烟雾的主要组成部分之一。对人类来说,过高浓度的臭氧将引发呼吸系统问题,引起呼吸道炎症病变,降低肺功能；对植物而言也有较大影响[1],其会导致植物叶片的坏死,造成农作物的减产,危害显著。国外对其治理起步较早,特别是洛杉矶光化学污染事件后,美国相继做出相关规定,治理有关排放,并出台 《清洁空气法》,措施得当；欧洲通过建立网上监控系统,统筹超五百个监测站数据,以小时为节点进行更新,及时发出警报,预防到位。近年来,通过采取一系列治理措施,PM2.5浓度持续下降,但臭氧浓度却呈现上升并加剧的趋势,其治理难度大且复杂,给各地空气质量改善带来了巨大压力,已成为近期我国大气污染防治的重点之一。

1 臭氧污染特征分析

1.1 危害性大且隐蔽性强

臭氧污染所带来的危害较为显著,特别是对于人体健康的影响很大。其能刺激人的呼吸道,造成胸闷咳嗽等症状；能造成人的神经中毒,引发头晕头痛等症状；还能对人的皮肤造成影响,如起皱、长黑斑等[2]。研究表明,空气中臭氧含量的增加与呼吸功能的减弱关系显著,臭氧的隐蔽性、潜在性特征也越发增加了其所带来的威胁。

1.2 区域性污染特征显著

据统计,2016年臭氧超标城市中显现出区域集中特点(京津冀及周边、长三角、珠三角),其污染也呈现出与PM2.5并驾齐驱态势。分析2016年全国三百余个地级及以上城市,其平均优良天数比例呈现出上升趋势,但从成分分析可以看出,臭氧污染比例呈增大趋势,PM2.5污染呈现下降趋势,两者叠加的污染也为相关治理工作带来了巨大困难。

1.3 防治工作难度大

从传输上看,由于臭氧为二次污染(前体物通过大气化学过程转化),过程性与复杂性特点明显,其远距离传输往往会造成污染空间上的变化,也就是大气污染治理工作较好、污染物排放较少的地区也会出现臭氧污染。防治上,臭氧的重要前体物(挥发性有机物)来源复杂[3],主要包含工业源、交通源、生活源和农业源。工业上除石化等重点行业外,也呈现以地域性相关行业为特征的排放[4],主要由各地产业结构差异导致,加之机动车带来的尾气排放[5],干洗、餐饮、秸秆焚烧等叠加,控制难度较大。

2 各地臭氧污染防治经验

2.1 广东举措明确清晰

广东省2017年发布做好臭氧污染防治工作通知,强调对臭氧污染防治重要性的认识,要求各地认清当前严峻形势,落实主体责任,采取有力举措,扎实做好相关防治工作。强调扎实推进臭氧污染防治,举措包括“散乱污”企业清理整治的加强,重点行业、重点企业污染物排放治理的推进,重点污染源监管的强化,移动源排放控制的加强,城市面源相关污染物排放的减少。强调臭氧污染天气应对,要求各地市完善应急预案及应对工作程序(污染天气),根据预测预报及污染形势研判,采取应对措施,减轻污染影响。强调责任落实与宣传引导,要求部门落实监管与指导责任,政府落实属地责任,督察检查上加力度、增人员、添频次,方式上组织夜查与突查,以保证管控与措施落实双到位,相关结果纳入考核；采取多种形式开展污染防治宣传,加强宣传报道(工作进展与治理成效)与行为曝光(环境违法),保障公众知情、监督、参与,体现舆论作用(监督、警示)。明确的举措进一步保证了环境质量的提升。

2.2 成都工作层次清楚

成都市2017年出台臭氧污染防控行动方案,探索成都污染防控路径,工作措施上分为全市集中防控与区(市)县防控。全市措施明了,分为清理整顿、重点防控、特殊管控三项内容。清理整顿方面突出对火电等行业不能达标排放锅炉、砖瓦相关企业停产整改和未达标排放锅炉的停用,以及工业企业(挥发性有机物排放)和汽车修理企业的排查；重点防控方面,提出国电金堂电厂实施超低排放标准与相关电厂、企业限制生产负荷和降低污染排放,相关燃气锅炉低氮燃烧技术改造,机动车尾号限行范围扩大,露天焚烧禁止,飞机、地面人工增雨等等多项措施；特殊管控方面,强调不利气象条件下,要扩大企业限产范围,确保污染物排放的下降。区(市)县措施精确,突出层次概念(中心城区、二圈层、三圈层),主要内容包括严控商业方面装修与汽修露天喷涂,强化餐饮监管及对有关企业的停业整改,加强对相关小散乱企业的联合巡查与违法行为打击,强化区内工业企业相关污染物排放管控。中心城区同时开展上述4方面工作,二圈层主要侧重其中3方面工作,三圈层主要侧重其中2方面工作；各个区(市)县均明确具体工作要求,做到了分类施策。精准细致的工作也有利于推进空气质量的改善。

2.3 长沙保障措施有力

长沙市2018年出台 “臭氧污染控制工作方案”,强化了对区域、行业、企业的监管,遏制了臭氧浓度的过快上升。主要任务包括“散乱污”企业整治,工业方面排放源治理,4S店和汽修企业方面治理,做好相关区域、道路、企业及周边冲洗等,油气回收、机动车排气污染和餐饮油烟治理,新建项目环保准入,工业园区相关治理等,加强治理基础性工作。举措包括每月上报“散乱污”企业整治情况,推进 “一企一方案”治理,制定错峰生产方案并加强污染分析与预警,严禁相关高排放车辆进城与排气不达标车辆上路,确保餐饮服务单位油烟净化装置的安装与处理设施的正常运行。保障内容强化了属地负责与部门间的沟通合作,深化了调度督察与责任追究,强调了专项执法与综合手段的采用,规范治理行为并从严把关,加大资金投入与先进技术手段运用,发挥舆论监督警示作用与增强公众参与。有力的措施保证了各方面目标任务的顺利达成。

3 南京市臭氧污染防治开展情况

3.1 强化目标导向

南京市早在2016年底就印发了 “行动计划”,强调缓解臭氧污染,提升空气质量。行动计划强调在推动产业结构调整和煤炭总量控制的基础上,进一步强化相关污染物控制,改善南京市的环境空气质量。目标上强调加强多种污染物协同控制,明确了到2020年臭氧年污染天数较2015年下降比例,空气质量达标天数比率达到80%。

3.2 细化工作措施

南京市工作措施明确,主要突出了重点行业与移动源两方面。在重点行业方面强调了钢铁行业耗煤总量的控制,以及汽车制造表面涂装整治,包装印刷、汽修行业治理,建筑行业涂料污染控制,相关涂料推广,热电厂改造推进,钢铁、水泥企业脱硝等。在移动源方面强调了机动车污染的控制、船舶污染的控制和非道路机械污染的控制。

3.3 突出有力保障

南京市保障措施有力,突出组织、跟踪、资金三方面,强调组织实施。牵头部门应制定好具体方案并实施,按时限要求报市政府备案,组织好重点行业治理工作的实施,区(园区)做好对区域内相关企业(单位)整治工作的推进实施；强调跟踪评估,提出牵头部门分季度报告市政府相关措施落实情况,由生态环境部门进行跟踪监测工作并按期对具体实施效果进行评估；强调资金保障,要求各相关部门按方案编制预算并注意合理性,专项资金进行统一安排以保证工作的推进。

4 推进臭氧污染防治的建议

4.1 细化治理措施以确保实效

有效的治理措施是污染防治工作的关键,将有力推进环境质量的提升。分析发现各地都相继制定了臭氧污染防治措施,无一例外地将相关工作都指向了有关企业。就臭氧污染的形成而言,主要是挥发性有机物和氮氧化物在光照条件下,通过光化学反应生成。各地特点虽有所差异[6],但臭氧污染前体物排放的减少已成为防治臭氧污染的重要工作。就工业角度分析,挥发性有机物方面应强调分类治理,行业上对于石化、包装印刷等实施专项整治(泄露检测修复与原料替代),产品上对于涂料、胶粘剂等制定强制性国标(含量限值)。氮氧化物方面应强调系统治理,强调过程性(源头到末端)政策的制定,特别是对于行业(钢铁、建材等)、能源(燃煤锅炉)、交通(车辆、船舶等)等方面,以保证各项治理工作的成效。为保证治理成效,在监管上还需持续加力,采取不同方式(抽查、巡查等),保证相关治理措施能够有效落实。

4.2 强化指标考核以深化管理

考核是深化环境管理的重要方式,对于相关工作的推进发挥着关键作用。空气质量目标管理,强化地区空气质量改善责任的落实,一直是工作开展的有效方法。过去一段时间各地大气污染防治工作是以PM2.5为主的污染防治为核心,近年来,从国家到省到市对臭氧污染的防治工作也变得越来越重视。从污染物分析,空气质量标准中的六项污染物,除PM2.5和臭氧外,其余四项超标相对较少。对于PM2.5而言,污染防治工作经验较为丰富,特别是方式与手段变得越来越成熟,加之PM2.5浓度下降比例单设指标,这为臭氧污染防治工作提供了有益的参照。目前,目标指标的完成与考核是大气污染防治的有效方式。就PM2.5来说,很多地区的考核工作已经可以细化到各区(市、县),臭氧污染防治工作也可以采用这样的方式加强对各区(市、县)的目标管理和强化考核,以实现分区施策、分类施策、科学施策。

4.3 加强污染防治的科学研究

大气污染防治具有错综复杂、难度较大等特点,臭氧污染防治也是如此。因此更加需要科学研究、技术支撑、精准施策,特别是对于污染成因方面研究而言更加需要科学的方法与手段。基础在于观测[7],预防在于预测,需要研究污染源以明晰其产生机理,研究气象条件以知晓其相关联系,研究相关资料以清楚其现状与预防措施。研究中需注重长期性,许多研究都是一个长时间积累的过程,需要经验的积累,包括本地化经验与其他地区相关经验,才能更好地解决问题；需注重系统性,系统性的研究是开展工作的有效保障,这需要多角度、多领域的融合,多方面、多层次的交叉,才能有有益的成果；需注重区域性,研究中需重视各个区域(地区)的差异,对不同特点进行深入分析,制定有针对性的治理和预防措施,不能产生 “淮南为橘,淮北为枳”的结果,要产生 “各有千秋”的良好效果。

4.4 注重宣传工作的方式方法

宣传工作是臭氧污染防治的重要一环。过去一段时间由于臭氧污染在日常生活中不易察觉而容易被人们所忽视,但随着广泛的宣传报道其已引起了人们的重视。但就目前的宣传而言,更多的是基于其危害性的宣传,就其成因与治理措施的宣传还有待加强,特别是要做到宣传方式的形式多样与宣传内容的通俗易懂。在宣传方式方面,需体现传统媒体与新媒体在宣传工作中的作用,运用好电视、广播等媒介,开通环保专栏、制作专题节目,合理安排播出时间,保证宣传效果；发挥微博、微信等新媒体的作用,针对污染状况及时发布相关信息,保证公众的及时知情,发表新颖的防治宣传文章以保证宣传效果。在宣传内容方面,需注重日常防护与全民防治的统一,日常防护需明确臭氧污染与其他污染的防护区别,增强针对性,特别是时间、区域、气象条件等,如午后、路边、日照强烈的情况下应尽量避开。全民防治需提升意识,注重日常生活的产品选择与方式改变,装修时尽量采用水性涂料,出行时尽量选择绿色交通方式,生活中尽量选用高效净化型家用吸油烟机,通过多方面实际行动加强臭氧污染防治。