長(zhǎng)三角臭氧治理需對(duì)癥
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通過(guò)對(duì)比圖可以看出，臭氧與氮氧化物和VOCs是非線性關(guān)系。當(dāng)?shù)趸锖蚔OCs濃度下降時(shí)，生成臭氧的濃度并非一定下降，也有可能升高。
●對(duì)于城市化地區(qū)，臭氧對(duì)VOCs排放較為敏感；而對(duì)于石化有機(jī)化工聚集地區(qū)或植被豐富的地區(qū)，高濃度臭氧主要受控于NOx。
●臭氧與NOx和VOCs是非線性關(guān)系，當(dāng)NOx和VOCs濃度下降時(shí)，生成臭氧的濃度并非一定下降，也有可能升高。
◆本報(bào)記者張杰
“從4月開始，隨著氣溫的增高，長(zhǎng)三角和京津冀區(qū)域O3濃度快速上升，呈現(xiàn)京津冀高于長(zhǎng)三角、長(zhǎng)三角高于珠三角的特點(diǎn)。”相關(guān)研究人員向記者表示，其中，長(zhǎng)三角污染源排放清單家底不清，特別是O3生成的前體物之一VOCs排放清單工作基礎(chǔ)薄弱。
對(duì)此，業(yè)界專業(yè)人士建議，在長(zhǎng)三角區(qū)域各地建立并開展VOCs（揮發(fā)性有機(jī)物）監(jiān)測(cè)，分析各地不同時(shí)間前體物VOCs和NOx（氮氧化物）對(duì)于O3（臭氧）生成的控制機(jī)制，在治理PM2.5同時(shí)協(xié)同治理O3污染。
圍繞臭氧污染誘因和臭氧污染治理方法等問(wèn)題，記者赴上海進(jìn)行調(diào)研。
臭氧超標(biāo)逐年上升
臭氧超標(biāo)集中出現(xiàn)在5月～8月，與京津冀和珠三角相比，長(zhǎng)三角臭氧污染屬中等水平
“據(jù)統(tǒng)計(jì)，去年長(zhǎng)三角區(qū)域25個(gè)城市PM2.5、PM10、SO2和NO2濃度同比下降，O3卻同比上升。”上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心（長(zhǎng)三角區(qū)域空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)中心）副主任伏晴艷近日告訴記者，長(zhǎng)三角O3超標(biāo)集中出現(xiàn)在5月～8月，2013年、2014年和2015年，1月~8月期間O3平均超標(biāo)率分別為13.2%、20.2%和20.1%，呈逐年上升趨勢(shì)。
上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)室副主任王茜解釋，以每年1月1日～8月31日數(shù)據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，2013年、2014年和2015年O3年均濃度分別為93.4μg/m3、98.4μg/m3和101.9μg/m3。
“從季節(jié)變化來(lái)看，長(zhǎng)三角O3超標(biāo)集中出現(xiàn)在春末和夏季的5月～8月”。據(jù)上海市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)室主任段玉森介紹，2015年4月份，除江蘇宿遷外，其他24個(gè)城市均已出現(xiàn)超標(biāo)，4月平均超標(biāo)率為15.3%，顯著高于2013年的5.5%和2014年的5.1%。同時(shí)，O3集中出現(xiàn)超標(biāo)時(shí)間從5月～6月提前至4月。
以上海為例，環(huán)境空氣中O3日變化圖呈明顯的單峰狀，O3濃度在下午14時(shí)～15時(shí)達(dá)到最高，上海環(huán)境空氣中O3污染持續(xù)時(shí)間逐年增長(zhǎng)且污染程度加重。
研究表明，長(zhǎng)三角區(qū)域25個(gè)城市O3污染空間差異顯著。長(zhǎng)三角區(qū)域O3污染按從南向北、從東部沿海向內(nèi)陸可分為5個(gè)類型區(qū)塊：第一，江蘇揚(yáng)州、泰州、鎮(zhèn)江和南通4個(gè)江北沿江城市及鹽城等5個(gè)城市；第二，蘇南和浙江杭嘉湖地區(qū)；第三，浙南山區(qū)；第四，蘇北地區(qū)；第五，浙江舟山、寧波、臺(tái)州和上海等東南沿海城市。每一個(gè)類型的區(qū)塊其O3污染有其各自的特征。
“總體來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)三角中部沿海地區(qū)和江蘇北部沿海地區(qū)為O3高值區(qū)，O3濃度呈現(xiàn)從沿海向內(nèi)陸梯度遞減的趨勢(shì)。”段玉森表示，O3超標(biāo)問(wèn)題在長(zhǎng)三角沿海城市及長(zhǎng)江沿線經(jīng)濟(jì)帶的城市最為突出，O3超標(biāo)高值區(qū)出現(xiàn)由中部向南部和北部擴(kuò)大的趨勢(shì)，其中北部O3超標(biāo)范圍擴(kuò)大較南部更為顯著。
“與京津冀和珠三角相比，長(zhǎng)三角區(qū)域O3污染屬‘三區(qū)’中等水平。根據(jù)中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站發(fā)布的2015年1月～8月重點(diǎn)城市O3濃度數(shù)據(jù)，‘三區(qū)’O3污染出現(xiàn)的時(shí)間有所不同。”伏晴艷介紹說(shuō)，冬春季節(jié)，珠三角城市廣州和深圳O3濃度高于長(zhǎng)三角和京津冀區(qū)域。
臭氧污染誘因在哪？
主要來(lái)源為生產(chǎn)工藝過(guò)程源、工業(yè)鍋爐和窯爐源、移動(dòng)源；上海等重點(diǎn)城市區(qū)域VOCs對(duì)臭氧貢獻(xiàn)率大
研究表明，O3是主要由NOx和VOCs在光照作用下生成的二次污染物。那么，在長(zhǎng)三角區(qū)域那些污染物對(duì)O3生成影響最大？
王茜介紹說(shuō)，基于WRF-CMAQ空氣質(zhì)量數(shù)值模型的初步分析發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)三角區(qū)域內(nèi)不同城市、不同區(qū)域的O3主控因子存在一定差異。一般而言，對(duì)于城市化地區(qū)，O3對(duì)VOCs排放較為敏感，即VOCs排放對(duì)這些城市的O3生成更為重要，而對(duì)于石化有機(jī)化工聚集地區(qū)或植被豐富的地區(qū)，其高濃度O3主要受控于NOx。
根據(jù)相關(guān)O3來(lái)源追蹤技術(shù)分析結(jié)果，長(zhǎng)三角區(qū)域O3污染的貢獻(xiàn)來(lái)源主要來(lái)自生產(chǎn)工藝過(guò)程源、移動(dòng)源、溶劑使用以及工業(yè)鍋爐和窯爐源等。
“相關(guān)研究表明，長(zhǎng)三角區(qū)域石化和有機(jī)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，明顯高于珠三角和京津冀區(qū)域。O3的重要前體物VOCs的高強(qiáng)度排放是導(dǎo)致長(zhǎng)三角區(qū)域O3污染問(wèn)題突出的重要原因。”段玉森表示。
“大氣O3為二次污染物，氣象條件在O3的形成及轉(zhuǎn)化過(guò)程中也有很重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)三角區(qū)域O3污染與氣溫呈顯著的正相關(guān)關(guān)系，與相對(duì)濕度平均值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。”王茜說(shuō)，夏季副高控制高溫小風(fēng)、低濕度天氣，是長(zhǎng)三角區(qū)域O3高污染大范圍出現(xiàn)的典型天氣過(guò)程。
另外，近年來(lái)，不利氣象條件的多次出現(xiàn)成為長(zhǎng)三角區(qū)域O3污染高發(fā)的誘因。國(guó)家氣候中心發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，2011年以來(lái)，特別是2012年以后，西太平洋副熱帶高壓強(qiáng)度指數(shù)和面積指數(shù)逐年升高，副高逐年增強(qiáng)，成為近年來(lái)誘發(fā)夏季長(zhǎng)三角區(qū)域O3污染問(wèn)題日益突出的重要?dú)夂蛞蛩亍?
協(xié)同治理是關(guān)鍵
盡快建設(shè)適用于長(zhǎng)三角以及全國(guó)污染源分布特點(diǎn)的光化學(xué)煙霧監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)
在空氣環(huán)境中PM2.5逐步降低的同時(shí)，未來(lái)幾年長(zhǎng)三角區(qū)域O3污染將存在持續(xù)上升的潛在風(fēng)險(xiǎn)。段玉森建議，在治理PM2.5的同時(shí)協(xié)同治理O3污染。
但是，“O3是前體物NOx和VOCs在光照作用下生成的二次污染物，僅與形成O3有關(guān)的VOCs就有上百種，并且O3形成還受時(shí)間、溫度和氣候等多因素影響。O3與NOx和VOCs是非線性關(guān)系，也就是說(shuō)，當(dāng)NOx和VOCs濃度下降時(shí)，生成O3的濃度并非一定下降，也有可能升高。”王茜表示。
她認(rèn)為，有必要研究在不同區(qū)域、時(shí)間、溫度和氣象條件下NOx和VOCs生成O3的比例關(guān)系。掌握了這個(gè)比例關(guān)系，治理O3才有的放矢，更能有效治理O3。
“針對(duì)日益突顯的O3污染問(wèn)題，其前體物VOCs的監(jiān)測(cè)顯得尤為重要。相對(duì)手工采樣后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室離線分析技術(shù)，無(wú)論是污染源的排放監(jiān)測(cè)還是環(huán)境空氣中VOCs的監(jiān)測(cè)技術(shù)，目前我國(guó)都缺乏相應(yīng)成熟的在線檢測(cè)方法和技術(shù)規(guī)范。”伏晴艷表示，包括北京、上海、廣州等大城市在內(nèi)，VOCs的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)主要還處于科研和試點(diǎn)階段。
據(jù)介紹，國(guó)內(nèi)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)部門正在結(jié)合超級(jí)站或者工業(yè)區(qū)特征污染物的監(jiān)測(cè)，不斷探索和積累VOCs在線監(jiān)測(cè)的技術(shù)方法和手段，為后續(xù)光化學(xué)煙霧監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提供技術(shù)支撐。
O3是繼PM2.5之后又一個(gè)重要的具有區(qū)域性特征的污染物。伏晴艷建議，長(zhǎng)三角乃至更大區(qū)域加強(qiáng)合作，共同開展有關(guān)O3成因和傳輸研究。“一方面需要統(tǒng)一規(guī)劃和建設(shè)適用于長(zhǎng)三角以及全國(guó)污染源分布特點(diǎn)的光化學(xué)煙霧監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)；同時(shí)，還要全面推進(jìn)長(zhǎng)三角及我國(guó)大氣污染物排放清單的建立和數(shù)據(jù)共享，掌握各類污染源排放的VOCs和NOx總量及具體的組分，改進(jìn)模型模擬評(píng)估性能，提高O3的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)能力。”她說(shuō)。
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