蘭州市臭氧污染現狀及防治對策建議

尚麗萍 王鵬

摘要：隨著蘭州市大氣污染防治工作的不斷深入，蘭州的污染物結構發生了變化，空氣中顆粒物濃度逐年下降，但O3污染卻呈逐年上升勢頭，逐漸成為制約蘭州空氣質量改善的重要因素。通過分析蘭州市臭氧污染現狀及原因，初步探討蘭州市在臭氧污染防治中存在的問題，從蘭州實際出發提出臭氧防治的可行性對策，以期為蘭州市臭氧污染防治提供理論支持。

關鍵詞：蘭州市;臭氧污染;防治對策

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：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

近年來蘭州城市空氣質量得到了明顯改觀，“蘭州藍”成為蘭州市民生活中的普遍現象。然而，隨著蘭州市大氣污染防治工作的不斷深入，蘭州的污染物結構發生了變化，空氣中顆粒物濃度逐年下降，但臭氧（O3）污染卻呈逐年上升勢頭，逐漸成為制約蘭州空氣質量改善的重要因素。臭氧屬于有害氣體，是氮氧化物（NOx）和揮發性有機物（VOCs）在強紫外線照射下發生光化學反應產生的二次污染物，對人類健康、農作物和植物的生長都會造成諸多問題[1]。本文通過分析蘭州市臭氧污染現狀及原因，初步探討蘭州市在臭氧污染防治中存在的問題，從蘭州實際出發提出臭氧防治的可行性對策，以期為蘭州市臭氧污染防治提供理論支持。

1 蘭州市臭氧污染現狀及成因

1.1 蘭州市臭氧污染現狀分析

自2013年國家實行新《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）評價以來，蘭州市O3濃度逐年呈現十分顯著的上升態勢，特別是2015年起 O3污染呈爆發性增長，從2013年的92μg/m3增加到132μg/m3，且在2017年和2018年連續兩年超出國家標準（160μg/m3），分別為161μg/m3和166μg/m3（圖1）。與此同時，近四年蘭州市O3污染造成的超標天數逐年明顯增加，從2015年的4天增加到2018年的42天（圖2）。以2017年為例，蘭州市超標天數132天，其中O3為首要污染物有35天，同比增加21天，超標占比25.9%。

蘭州市O3污染狀況隨季節變化而波動。根據2017年1月至12月份 O3監測數據分析（圖3），5月至7月蘭州市O3濃度超標最為嚴重，分別達到178μg/m3、181μg/m3、184μg/m3;1月和12月份 O3污染相對較輕，濃度值為80μg/m3和65μg/m3。統計顯示，O3對綜合質量指數的分擔率由2015年的4.39%上升到2018年的17.3%，成為制約蘭州市夏季空氣質量改善的首要因素。

1.2 蘭州市臭氧污染成因

蘭州市大氣污染物排放的氮氧化物和揮發性有機物為O3生成提供了重要的前體物。研究表明，1分子NOx從排放到去除期間可以生成7.5分子O3[2];人為源VOCs排放對O3生成具有重要影響[3]。從蘭州市情況看，VOCs和NOx的主要來源為石油煉制、儲存和使用過程以及機動車尾氣等。

目前蘭州市存在石油煉制、石油化工、有機化工、家具制造、汽車維修、包裝印刷、醫藥制造、服裝干洗八個重點涉VOCs排放行業，其中以石油煉制、石油化工、家具制造、汽車維修為主。從排放類型看，除蘭州石化外，其余排放源均為小家具、小汽修、小化工、小干洗等小、散點源，數量大、布局分散，污染物排放以不定時、不定量、不規律的分散的無組織排放為主。此外，機動車數量的快速增長也增加了NOx和VOCs的排放。蘭州市機動車保有量從2012年的49萬輛增長到2018年的近110萬輛，激增的機動車帶來尾氣排放爆發性增長，夏季機動車尾氣污染混合揮發性有機物在強紫外線作用下生成O3，在冬季以機動車等化石能源排放的氮氧化物為首要污染物的超標天數也逐年增加，成為制約蘭州市空氣質量達標的重要因素。

2 蘭州市在臭氧污染治理方面存在的問題

近幾年，蘭州市雖然在不斷探索臭氧污染的防治辦法，但就目前的污染現狀而言存在四個方面問題。一是揮發性有機物缺少排放控制標準。VOCs排放行業除蘭石化外，大部分是包裝印刷、表面噴涂等大量行業性散源，2015年蘭州市已著手開展揮發性有機物綜合治理，但因沒有相關的排放控制標準，導致政府無法對這些分散的無組織排放開展有效治理，影響了治污成效。二是機動車尾氣污染監管滯后。蘭州的機動車保有量嚴重超出了城市道路的承載量，加之近年來實施城市軌道交通項目建設，加劇了車輛怠速行駛。機動車尾氣中氮氧化物大量排放造成夏季臭氧污染嚴重反彈。更重要的是，在機動車保有量激增的同時，蘭州市對機動車尾氣的監管力量十分薄弱，專職機動車尾氣監管、監測人員僅有1人，是西北乃至全國省會城市中沒有監管機構的城市之一，與現實需求嚴重不相適應。三是冬季不合理的能源結構。當前蘭州市城市建成區燃氣鍋爐保有量達到8720蒸噸，集中供熱面積達5670萬㎡，占總供熱面積的64.7%，雖然燃氣鍋爐粉塵和二氧化硫減排成效顯著，但NOx排放總量依然巨大。據測算，冬季NOx排放總量達到9810t，是城區3家火電企業NOx排放總量的10倍。四是臭氧污染的基礎研究不夠。因我國在O3污染防治方面的政策和技術相對滯后，蘭州市也正處于O3來源解析研究和相關技術路線制定階段，且協同減排降低O3污染的難度較大，以目前的技術水平，無法對照顆粒物防治策略短時間內得到大幅削減。

3 蘭州市臭氧污染防治對策

3.1 健全臭氧防治法律法規保障

近年來，蘭州市在大氣污染立法方面做了大量工作，不僅修訂完善了《蘭州市實施大氣污染防治法辦法》，還針對單項污染問題如揚塵污染、機動車排氣污染等出臺了專門的管理辦法或防治條例，推動了這些問題的解決。隨著O3成為蘭州城市空氣質量持續改善的重要阻力，建議蘭州市政府在《蘭州市實施大氣污染防治法辦法》的基礎上，制定或健全有利于O3污染改善的政策體系，為O3污染防治提供法律支撐。

3.2 持續優化能源結構

蘭州市能源結構較為單一，以煤炭為主?！笆濉币詠恚m州市年均能耗2400萬t標煤，其中煤炭消費總量達到1500萬t，占總能耗的62%，城市電廠年耗煤量550萬t、居民散煤年消費量15萬t左右、天然氣消費總量18億m?，造成NOx的大量排放，是影響蘭州市冬季環境空氣質量的主要因素。因此，建議政府進一步強化燃煤減量。比如，通過對城市建成區內約9萬臺居民小火爐持續開展改造和取締工作，防止小火爐“禁而不絕”“反彈”“復燃”等情況發生;對城區周邊居民土炕改電治理持續關注等，壓減煤炭在能源消費中的比例，降低冬季NOx的排放。

3.3 持續調整產業結構

蘭州是重工業城市，工業結構以能源、石油化工、有色冶金等原材料上游工業為主。據了解，某石化企業每年5000t以上的無組織排放大量VOCs，造成西固區和七里河區O3污染嚴重反彈。為此，政府要鼓勵工業企業開展綠色清潔生產，實施差別化政策。對大量偷排VOCs的石油化工、石油煉制等企業采取強硬措施，加大懲處力度;對主動實施清潔生產的涉VOCs企業則給予適當財政補貼，加快工業企業轉型升級，向綠色低碳方向發展。

3.4 強化VOCs污染防治

VOCs作為O3的主要前體物之一，是蘭州市O3污染的重要來源。因此，防治O3污染需要強化VOCs污染防治。首先，要制定各行業VOCs排放標準。例如，對蘭州市內的印刷行業、工業用鍋爐等制定VOCs的排放限值;對油漆、涂料等含有有機溶劑的產品進行VOCs含量限定等。[4]其次，要編制VOCs源清單。VOCs污染防治處于起步階段，基數不清，要有序開展各重點行業VOCs污染源排放調查工作，建立各類VOCs污染源排放清單，制定VOCs重點監管企業名單，健全VOCs污染源檔案和信息數據庫[5]。還要探索經濟杠桿手段，如參照北京市VOCs防治辦法，出臺VOCs排污費征收標準。除此之外，要加強對VOCs重點源的在線監控，促進VOCs的治理和監管。

3.5 加強機動車監管

一是充分利用《蘭州市機動車排氣污染防治條例》，出臺高排放車輛禁行規定，減少汽車尾氣排放量。二是采取限行、限購、控制車牌發放量等方式，控制機動車總量增長速度[4]，將機動車控制在一個合理空間之內。三是提升燃油使用品質和標準，嚴厲打擊非法生產、銷售不合格油品行為。四是進一步加大新能源汽車的推廣力度，減少NOx排放。最后建議成立機動車排氣污染監管中心，對蘭州市機動車排氣污染進行統一監管，強化機動車污染防治。

3.6 加強臭氧防治基礎研究

建議蘭州市專門成立針對O3污染防治研究的工作組，聯合高校、科研院所等重點加強臭氧時空變化規律、影響因素、主控因素、形成機制、來源解析、傳輸特征等研究，同時關注O3和PM2.5耦合關系、NOx和VOCs的源清單、關鍵VOCs活性物種、NOx和VOCs削減比例等方向研究，[6]為相關政策、法規、標準等的出臺提供科技支撐和指導。

4 結語

自2013年以來，蘭州市的大氣污染治理工作取得了顯著成效，擺脫了長期籠罩在城市上空的“黑帽子”。大氣中顆粒物濃度顯著下降，大氣通透性增強，但O3污染問題卻隨之而來，成為當前政府改善空氣質量的重要阻力。為此，面對O3污染現狀及存在的問題，特建議蘭州市政府通過健全O3防治法律法規、持續優化能源結構、持續調整產業結構、強化VOCs污染防治、加強機動車監管以及臭氧防治的基礎研究等方面，不斷探索防治O3污染的對策和辦法。

參考文獻

[1]劉峰，朱永官，王效科.我國地面臭氧污染及其生態環境效應[J].生態環境，2008（04）：1674-1679.

[2]胡建林，張遠航.長江三角洲地區臭氧生成過程分析[J].環境科學研究，2005（02）：13-18.

[3]王雪松，李金龍.人為源排放VOC對北京地區臭氧生成的貢獻[J].中國環境科學，2002（06）：22-26.

[4]黃燦.沈陽市低空大氣臭氧污染防治辦法[J].環境科學導刊，2017，36（S1）：30-33.

[5]楊峰，劉春蕾，李潔，鄭新梅.國內外臭氧污染防治方法及其對南京的啟示[J].安徽農學通報，2017，23（Z1）：54-57.

[6]王寧，寧淼，臧宏寬，史宇.日本臭氧污染防治經驗及對我國的啟示[J].環境保護，2016，44（16）：69-72.

收稿日期：2019-04-19

作者簡介：尚麗萍（1984-），女，畢業于新西蘭林肯大學資源研究與環境政策專業，碩士，助理研究員，研究方向為可再生能源、環境管理與環境科學研究。