藍天保衛戰背景下的臭氧治理研究

林 暉

（1 廣東環境保護工程職業學院 廣東佛山 528216 2 廣東環院環境工程有限公司 廣東廣州 510665）

引言

根據2020 年6 月，生態環境部發布的《2019 年中國生態環境狀況公報》公布的數據顯示，全國337 個地級以上城市中，以臭氧為首要污染物的超標天數占總超標天數的41.7%。這337個城市累計發生嚴重污染452 天，其中以臭氧為首要污染物的天數占重度及以上污染天數為2%。與2018 年度相比，六項大氣污染物指標中，唯獨臭氧濃度上升。因此，臭氧污染問題日益受到人們的重視，成為“十四五”時期大氣環境污染治理的重點。

1 臭氧污染現狀

從生態環境部公布的數據顯示，在全國主要城市中，臭氧已經成為許多城市的首要污染超標因子[1]。在長三角、京津冀及周邊區域等，占全國地級及以上城市總數約三成的城市中，6-9 月臭氧污染超標的天數，占全國總超標天數的70%左右。

雖然大多數城市的臭氧超標以輕度污染為主，但臭氧重度污染的天數亦出現不斷增長的態勢。根據生態環境部公布的數據顯示，在337 個城市中的臭氧日最大8 小時平均濃度超標率為7.9%，而超標中輕度污染占到了88.6%。在長三角、珠三角、京津冀等經濟發達城市，臭氧超標的天數分別達89.7%、85%、79.8%，雖然超標天數中的臭氧污染主要為輕度污染，但與2015年相比，中度及重度污染占比出現較大幅度上升。從2016 年起，臭氧已經成為上海、北京等大城市的主要污染物，臭氧污染的天數超過了60 多天。2019 年，長三角地區主要城市中，臭氧污染物成為唯一一個不降反升的污染物。每年的6-10 月是各個主要城市中臭氧污染的高發期。臭氧污染成因復雜、多樣，加之，臭氧監測處于起步階段，更是加大了臭氧污染的處理難度。

2 臭氧污染危害

臭氧是一種刺激性氣味、淺藍色的氣體，具有很強的氧化性特點。在常溫常壓情況下，臭氧具有較差的穩定性，在含量較少時，讓人感受到“清新”味道，隨著空氣中臭氧含量濃度的逐漸增加，表現出刺激性氣味[2]。由于臭氧污染更具隱蔽性，使得普通市民對于臭氧污染危害“不知不覺”，思想上忽視了臭氧污染危害的重視。根據相關報道，臭氧污染不僅對生態環境，而且還會對人身等都具有較強的危害性。臭氧污染突出表現在：

2.1 破壞環境

臭氧對生態環境的破壞和影響是多方面的，不僅會影響到大氣環境，也會給土壤生態帶來破壞。臭氧含量超標會破壞土壤中的營養物含量，降低土壤營養物含量，影響土壤中的農作物的正常生長，降低農作物收成。當大氣環境中臭氧污染物含量超標，達到中重度污染時，就會極大地影響到綠色植物的光合作用，降低綠色植物中葉綠素含量，導致綠色植物葉片發黃、枯萎。針對農作物而言，臭氧超標會影響農作物光合作用效率，從而影響農作物的產量。有研究表明，當臭氧濃度達50ppb，全國冬小麥減產量將會達420 萬噸，大豆減產90 萬噸。此外，一旦植物光合作用減弱，農作物所產生的氧氣也會顯著降低，從而破壞生態環境的平衡性。

2.2 傷害身體

臭氧污染破壞人的肌體主要表現在四個方面：首先，臭氧會破壞人的呼吸道系統。據統計，當環境中的臭氧污染物濃度達到0.01-0.02mg/L，就會使人感覺輕微頭暈；當環境中的臭氧達到1mg/L 時，就會出現明顯心悸、胸悶、呼吸急促等不適癥狀[3]。其次，臭氧會損傷人的皮膚。空氣中臭氧濃度的不斷增加，會造成無法逆轉的皮膚傷害，破壞皮膚中的維生素E，加速代謝，引起皮膚衰老。此外，大氣中的臭氧含量超標還會影響視力，嚴重時，會導致失明。再次，臭氧污染損壞人體血液循環組織功能。當大氣中臭氧濃度含量不斷升高，會導致血液缺氧，損害人體甲狀腺功能，甚至骨骼軟化、誘發癌變。

2.3 影響生活

臭氧具有很強的氧化性，能夠與多種有機化合物發生化學反應，從而影響到居民的日常生活。例如，大氣中的臭氧含量濃度增加，會加劇汽車輪胎老化、顏色褪色、建筑物加速老化。

3 臭氧污染特點

與大氣、水、土壤等污染相比，臭氧污染具有很強的隱蔽性，在時間、空間方面都展現出明顯的特點。

3.1 時間特點

在近地面區域，大氣污染中的臭氧含量與溫度存在著較為顯著的線性關系，故在溫度的直接影響下，大氣環境中的臭氧污染物濃度有著季節性變化特點，即，大氣環境中的臭氧污染物存在較為明顯的時間特點。具體而言，夏季溫度較高，大氣環境中的臭氧污染物濃度達到最高值，冬季溫度較低，大氣環境中的臭氧污染物濃度較低。從月份來看，一年中的六、七月份的溫度較高，隨之而來的是大氣中的臭氧污染物濃度含量較高。與之相應的是，在每年的12 月、1 月份溫度較低時，大氣中的臭氧污染物濃度較低。在一天的時間中，每日的13 點-15 點往往也是大氣中臭氧含量濃度值最高的時間段，而在清晨或深夜時分，是一天中臭氧含量濃度最低的時候。

3.2 空間特征

大氣環境中臭氧污染物濃度也會隨著空間的變化而變化，具有較為明顯的地域特征。從地域劃分來看，南方地區大氣中的臭氧濃度較高，長三角、珠三角等工業企業密集、車輛眾多，由于工業污染、較大機動車輛保有量的情況存在，大量VOCs 氣體及機動車尾氣等污染物排放到大氣中，加劇了大氣環境中的臭氧污染，使臭氧污染物濃度含量持續上升。西部等經濟欠發達地區，由于人口密度低、機動車保有量少工業企業數量較少、植被覆蓋率高等特點，使得這一區域大氣中的臭氧污染物濃度含量較低。

3.3 防治難度大

一方面，臭氧產生的前體物為揮發性有機物、氮氧化物，理論上，處理好這些前體物便可有效降低大氣中臭氧的含量。但是這些前體物控制難度大，即便是降低單一前體物也難以減少大氣污染物中臭氧含量及其濃度[4]。另一方面，臭氧污染物的前體物監測難度大，對其理論認知及研究尚處于起步環節，加大了后期臭氧污染物治理難度。總而言之，大氣臭氧污染物防治難度大的主要原因為：監測數據不夠準確、臭氧產生源頭前體物排放控制難度大，氮氧化物及VOCs 同時發生便可生成臭氧。因此，需要同時控制VOCs 及氮氧化物，才可有效控制大氣中的臭氧污染物的產生。

4 臭氧污染防治措施

“十四五”時期，要高度重視臭氧污染及PM2.5 協同治理，切實采取有效措施降低PM2.5 濃度，有力遏制臭氧污染物上升趨勢，堅決打贏“藍天保衛戰”。針對臭氧污染物特征，以及“十四五”時期環保規劃要求，做好臭氧污染防治需要從制度設計、協同監測，以及跨區域合作等方面，綜合施策。

4.1 做好頂層制度設計

首先，應將臭氧污染物前體物納入減排體系。重點是要將VOCs、氮氧化物等臭氧前體物納入國家“十四五”節能減排控制指標體系中，從而做好總量排放控制。其次，做好臭氧污染防治監督檢查。生態環境部要聯合各級環保機構，在臭氧污染較重的時段、區域聯合開展執法檢查工作，指導夏季、長三角、珠三角等發達區域臭氧污染防治工作。再次，建立區域行業防治目錄。緊盯重點區域、重點行業，建立臭氧污染防治臺賬，通過重點行業目錄的建立，樹立全區域、全領域一盤棋，統籌推進臭氧污染防治走深走實。

4.2 做好臭氧協同監測

要做好不同區域臭氧形成機制的監測，搞清楚不同區域、不同領域內臭氧形成機制及其前體物的變化趨勢，為構建動態臭氧污染監測體系提供詳細資料。具體而言，可建立臭氧污染監測預警系統[5]。如，借助全國空氣質量預報發布系統及時做好空氣污染監測及相關監測信息發布，發揮大氣污染防治預警指導功能。建立不同區域、不同部門之間相互協作關系，做好大氣環境質量預警、預報協作配合，數據信息共享，從而為相關部門提供及時、準確的臭氧污染數據信息，為相關部門及時采取有效措施防治臭氧污染提供第一手數據信息。

4.3 控制臭氧前體物排放

從臭氧污染特征分析來看，做好臭氧產生的前體物污染控制是防治臭氧污染能否取得成功的關鍵所在。由于近地面的臭氧污染主要與揮發性有機物及氮氧化物密切相關，這些前體物與紫外線光合作用而產生臭氧污染物。因此，從源頭做好前體物排放減量，加強前體物產生重點行業、領域及地區監管，鼓勵企業做好轉型升級和技術改造力度，加快推進產業結構轉型升級、能源消費結構調整優化，最大限度地降低前體物產生量。

4.4 構建跨區域治理體系

臭氧污染物產生具有明顯的區域性特點，需要構建跨區域臭氧污染治理體系，重點是要做好揮發性有機物、氮氧化物等流動性較強的前體物的污染防治，建立跨區域臭氧污染防治協同體系，集中各自優勢，發揮協同作戰，如建立珠三角、長三角、京津冀等臭氧污染防治協同機制，構建統一臭氧污染治理體系，實現臭氧污染防治數據共享，最大限度地實現跨區域治理的目的。

結語

隨著環保意識的增強，以及營造良好生活環境的現實需要，臭氧污染問題日益受到人們的重視，成為“十四五”時期大氣環境污染治理的重點。做好臭氧污染防治，打贏藍天保衛戰，需要立足臭氧污染特點，充分認識到臭氧污染的現實危害，采取有力措施，發揮協同綜合作戰，堅決打贏“藍天保衛戰”，為建設美麗中國提供有力支持。