美國治理臭氧污染重在做好兩個協同
近年來，臭氧問題凸顯，已經成為影響全國夏季環境空氣質量的重要因素。美國在上世紀50年代曾經歷過嚴重的臭氧污染，1955年洛杉磯光化學煙霧暴發期間，臭氧濃度峰值高達0.65ppm左右。為了解決光化學污染問題，1959年加州制定了全美第一個環境空氣質量標準，把臭氧濃度控制放在首位。在過去幾十年中，美國在臭氧治理方面取得了積極進展，2019年臭氧日最大8小時平均濃度為0.064ppm（相當于125.6微克/立方米），與1980年水平相比下降了35%。在美國治理臭氧的經驗中，最重要的就是兩個協同：區域協同治理和前體污染物協同減排。
高架源輸送影響大，缺乏協同使得臭氧難達標
氮氧化物（NOx）和揮發性有機污染物（VOCs）是生成臭氧的前體污染物，美國加州就把控制重點放在兩個方面：一是減少機動車排放；二是將固定源管控重點放在VOCs減排上。這一策略在洛杉磯取得了很好的階段性效果，也影響了美國初期的臭氧治理方向。問題也隨之出現，1990年之前，美國環保局要求各州盡最大可能減少VOCs排放，但對NOx重視不足。同時，各州也處于各自單打獨斗的屬地管理模式。
初期策略對協同治理的忽視使得臭氧控制很快遇到了瓶頸。因為受到高架源排放NOx的輸送影響，東部各州有眾多臭氧超標的城市無法實現達標。評估結果顯示，賓夕法尼亞州的臭氧超標65%是由區域傳輸造成的，而對于一些面積較小的州，受周邊區域影響可高達85%-88%。所以，以大城市為核心進行屬地管理、減少VOCs排放為主的管控思路在這些地區沒有產生很好的效果。
建立區域協同機制，靈活選擇達標措施
1990年，《清潔空氣法案》的修訂標志著美國在臭氧污染管控方面實現了從屬地管理到區域協同控制的方向性轉變。新修法案提出劃定臭氧傳輸區域，并授權在臭氧污染嚴重的東北部11個州和華盛頓特區建立區域管理機構——臭氧傳輸委員會，協調制定區域減排策略并督促實施。
區域管理機構發揮了兩方面的作用。第一，促成區域傳輸影響的共識，建立科學決策基礎。區域機構牽頭和資助開展研究，成立了專門的臭氧傳輸評估小組，利用空氣質量模型結果來解決傳輸影響問題的認知爭端，增強共識；識別有效的減排措施，優化區域策略組合。第二，在區域內制定和同步實施減排計劃，包括提升燃油品質和加嚴車輛排放標準等，還針對可產生區域影響的固定源（電廠和重點工業排放源）進行總量控制。
在促成科學決策方面，評估小組指出，臭氧區域傳輸影響不僅存在于東部各州之間，東部處于中部各州的夏季下風向，需要位于上風向的高架源減少NOx排放才能有助于東部各州臭氧達標。這使得聯邦政府制定了新政策NOx SIP Call計劃（State Implementation Plan， SIP），讓上風向各州修改實施計劃。這一新政擴大了區域管控的范圍，覆蓋了美國東部臭氧不達標或者對其他州的臭氧不達標問題有顯著影響的區域。
在制定和實施區域同步減排計劃方面，NOx SIP Call計劃要求受控各州自2003年，在每年的臭氧高污染時段（5 月-9月）削減 NOx 排放，并為每個州設定夏季排放總量上限。為了促成各州減排行動的開展，美國采取行政命令和市場機制結合的方式。一方面，國家層面對州執行計劃的制定、實施和達標提出明確要求，對不能達到要求的州，美國環保局可以介入甚至強制執行聯邦計劃，凍結大排放項目的建設，中斷高速公路建設款項，設計更加嚴格的準入機制等。另一方面，允許各州靈活開展達標措施組合，可以通過排污交易市場來選擇成本最優、效果最好的減排方式，從而降低企業減排成本和州達標成本。
前體污染物協同減排，標準迭代更新
臭氧污染生成機制較為復雜，不同地區的特征各異，即使同一地區的不同時間點也不一樣，會隨著氣象條件、污染排放和反應特征的變化而變化。由于這種復雜性，必須制定VOCs與NOx的協同減排策略，否則可能出現“按下葫蘆浮起瓢”的情況，導致臭氧濃度不降反升。
北美對流層臭氧研究的評估報告認為，VOCs控制（或輔以NOx控制）對緩解城市區域的局地臭氧污染很有幫助，但區域臭氧污染控制必須減少高架源的NOx排放。
美國實施的臭氧控制措施眾多，覆蓋了移動源、工業點源與電廠等主要排放貢獻源。其中，移動源控制包括油品和排放標準提升、針對重卡和非道路移動機械的清潔柴油機計劃等，大幅減少了NOx與VOCs排放；針對工業行業的措施旨在減少VOCs排放，包括在有機化工行業應用最佳可得控制技術，對溶劑與涂料行業進行嚴格管控等；針對電力行業的主要控制策略均為區域性政策，也就是前文所述的臭氧傳輸委員會建立后實施的區域NOx減排項目和NOx SIP Call計劃。此外，美國還在工業行業推廣合理可用的控制技術，在酸雨計劃項目中推行電廠減排，這些全國范圍內實施的政策也可以減少NOx排放。
美國對前體污染物雙管齊下的措施組合取得了很好的效果，特別是在上世紀90年代中期后，排放下降趨勢顯著。1997年-2004年，氮氧化物排放減少了25%，VOCs排放減少了21%，基本實現了協同控制與同步減排。相應地，在NOx SIP Call計劃覆蓋區域，電力行業排放量下降顯著，臭氧濃度降低的幅度顯著高于其他區域。
此后，這些區域協同減排的措施仍然延續，并為了順應不斷加嚴的臭氧濃度限值標準迭代更新。2005年，美國環保局發布了《清潔空氣州際法規》，旨在對美國東部地區的電力行業NOx排放進行大幅度總量削減，要求對比基準年2003年，減少50%的NOx排放；2015年，又發布了《跨州空氣污染法規》，進一步擴大管控范圍至27個州，仍然主要針對電廠排放進行管控。
美國經驗對我國臭氧治理的啟示
基于美國臭氧污染治理的經驗發現，其成功的關鍵要素在于兩個協同——建立區域協同治理的機制和實施前體物協同減排的措施組合。
目前，我國也已經具備了相應的基礎，重點區域協調機制和京津冀及周邊地區大氣環境管理局的設立為區域協同治理提供了基礎，大氣污染防治總理基金項目也為“2+26”城市積累了豐富的研究成果。
筆者建議，我國應進一步擴大和深化重點區域協調機制，基于區域臭氧污染生成和傳輸的科學評估來制定區域最優策略，并從區域整體的角度統籌政策實施，確保前體污染物NOx和VOCs長期同步下降。此外，發揮不同層級和不同手段的管控優勢，將多種污染物根據其所屬的源類別和特點分屬地方和區域進行分級管控，在推行區域總量減排的同時也允許地方制定靈活的達標策略，利用市場機制降低治理成本。
作者單位：亞洲清潔空氣中心
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