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| 訪國(guó)家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心副主任柴發(fā)合：科學(xué)精準(zhǔn)防治臭氧 |
| （時(shí)間:2020-8-4 10:06:54） |
我們已經(jīng)掌握我國(guó)臭氧污染高發(fā)的時(shí)間和區(qū)域，發(fā)生臭氧污染時(shí)的氣象條件、臭氧演變的規(guī)律和傳輸特征，以及臭氧前體物的區(qū)域和行業(yè)的來(lái)源等，為臭氧污染治理提供了準(zhǔn)確的方向和精準(zhǔn)的抓手。
近年來(lái)，臭氧在我國(guó)多地已經(jīng)成為影響夏季環(huán)境空氣質(zhì)量的重要因素。臭氧污染治理工作的復(fù)雜性和艱巨性決定了臭氧污染治理亟須強(qiáng)化科學(xué)支撐。
如何科學(xué)治理臭氧污染？目前，各地在科學(xué)治理臭氧污染方面還有哪些工作要做？記者就這些問(wèn)題采訪了國(guó)家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心副主任柴發(fā)合。
記者：臭氧污染治理難在何處？治理臭氧污染為何更需秉持科學(xué)治污理念？
柴發(fā)合：近年來(lái)，我國(guó)大氣臭氧污染呈加劇態(tài)勢(shì)，已成為繼PM2.5后困擾城市空氣質(zhì)量改善和達(dá)標(biāo)管理的一項(xiàng)重要污染物，且治理難度比PM2.5更大。發(fā)達(dá)國(guó)家控制臭氧污染的經(jīng)驗(yàn)表明，臭氧污染是空氣質(zhì)量管理工作中最具挑戰(zhàn)性的難題之一，主要源于三個(gè)方面的因素：
第一，臭氧的大氣壽命較長(zhǎng)，可以遠(yuǎn)距離傳輸，形成區(qū)域性污染；控制臭氧污染必須厘清不同區(qū)域間的相互貢獻(xiàn)，實(shí)行區(qū)域聯(lián)防聯(lián)治。
第二，臭氧的化學(xué)生成機(jī)制復(fù)雜，與前體物的關(guān)系呈非線性，削減臭氧前體物排放需符合一定的科學(xué)比例并且因地制宜，不合理的減排反而可能導(dǎo)致局地臭氧污染的加重。
第三，臭氧的VOCs前體物來(lái)源復(fù)雜、種類(lèi)繁多、活性差異大，因此精準(zhǔn)控制難度大。
為切實(shí)有效地進(jìn)行環(huán)境空氣臭氧污染防治，需要在科學(xué)方法的指導(dǎo)下開(kāi)展環(huán)境空氣臭氧污染來(lái)源解析工作，準(zhǔn)確定量分析城市—區(qū)域—全國(guó)等不同空間尺度上的臭氧來(lái)源。要弄清楚復(fù)雜的氣象過(guò)程以及污染物的水平輸送和垂直輸送過(guò)程，制定合理有效的氮氧化物（NOx）和揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）減排策略，明確控制重點(diǎn)，不斷提高臭氧污染防治的科學(xué)性和精準(zhǔn)性。
記者：目前開(kāi)展的科研工作給臭氧污染治理提供了哪些支撐？
柴發(fā)合：不同于煤煙型污染治理，治理臭氧這種二次污染物，首先要了解臭氧的成因和形成的機(jī)理，這是隨著科研工作的不斷深入而逐漸明晰的。
以美國(guó)為例，自上個(gè)世紀(jì)40年代美國(guó)洛杉磯光化學(xué)煙霧事件開(kāi)始，美國(guó)對(duì)臭氧污染治理的探索經(jīng)歷了由機(jī)動(dòng)車(chē)管控為主到全行業(yè)的NOx管控，從西部地區(qū)到東部地區(qū)再到全國(guó)范圍的區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控，從單純NOx管控到NOx和VOCs協(xié)同控制的過(guò)程。整個(gè)過(guò)程都離不開(kāi)科學(xué)研究的指導(dǎo)作用。
一開(kāi)始，我們知道人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的污染物是臭氧污染的主要成因。通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)了NOx和VOCs是最主要的影響因素。這兩種前體物與臭氧的生成是非線性關(guān)系，在不同的地區(qū)和不同時(shí)間，兩者對(duì)臭氧生成的影響程度不同，也就是我們常說(shuō)的臭氧生成敏感性不同。同時(shí)，NOx中的一氧化氮對(duì)臭氧還有滴定作用，城市中機(jī)動(dòng)車(chē)排放的一氧化氮會(huì)“吃掉”臭氧，導(dǎo)致城市中心的臭氧濃度會(huì)經(jīng)常低于郊區(qū)。而且，臭氧光化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，對(duì)太陽(yáng)光照、溫度、濕度、風(fēng)速等氣象因素非常敏感。
我國(guó)臭氧污染研究始于上個(gè)世紀(jì)70年代的蘭州市，通過(guò)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，，當(dāng)?shù)厥突S排放的有機(jī)廢氣導(dǎo)致了光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生，因此制定了相關(guān)防控對(duì)策，開(kāi)展光化學(xué)污染的防控。
通過(guò)開(kāi)展一系列對(duì)光化學(xué)煙霧的科學(xué)研究，我們已經(jīng)掌握我國(guó)臭氧污染高發(fā)的時(shí)間和區(qū)域，發(fā)生臭氧污染時(shí)的氣象條件、臭氧演變的規(guī)律和傳輸特征，以及臭氧前體物的區(qū)域和行業(yè)的來(lái)源等，為臭氧污染治理提供了準(zhǔn)確的方向和精準(zhǔn)的抓手。
采用協(xié)同控制的策略是科學(xué)治污理念的具體體現(xiàn)。臭氧的前體物NOx和VOCs也是PM2.5的前體物。因此，協(xié)同控制對(duì)臭氧污染防治意義重大。
記者：氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物是影響臭氧污染的主要因素。揮發(fā)性有機(jī)物往往是無(wú)組織排放，監(jiān)管難度更大。如何運(yùn)用科學(xué)治污理念，強(qiáng)化對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的治理？
柴發(fā)合：在VOCs治理方面，可以通過(guò)排放測(cè)算、觀測(cè)分析、數(shù)值模擬計(jì)算等多種科學(xué)研究方法，識(shí)別眾多VOCs物種中對(duì)臭氧形成貢獻(xiàn)較大的活性VOCs物種，厘清活性VOCs物種的主要來(lái)源，定性定量地判斷出對(duì)臭氧污染貢獻(xiàn)較大的行業(yè)。結(jié)合行業(yè)特性和企業(yè)運(yùn)行特征，在關(guān)鍵排污工段中制定適合行業(yè)和企業(yè)的治污措施，并為當(dāng)?shù)卣贫ǔ粞跷廴痉乐螌?duì)策提供科學(xué)的技術(shù)支撐。
當(dāng)前，由生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《重點(diǎn)行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理方案》就很好地體現(xiàn)了科學(xué)治污的理念。方案從推進(jìn)源頭替代、加強(qiáng)無(wú)組織排放控制、推動(dòng)建設(shè)高效治污設(shè)施、強(qiáng)化精細(xì)化管控等方面入手，針對(duì)石化行業(yè)、煤化工行業(yè)、化工行業(yè)、工業(yè)涂裝行業(yè)、印刷行業(yè)等多個(gè)重點(diǎn)行業(yè)，以及油品儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)、工業(yè)園區(qū)和產(chǎn)業(yè)集群等多個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)，提出具體治污措施要求，為降低VOCs排放、推動(dòng)臭氧污染防治工作提供了科學(xué)指導(dǎo)。
記者：臭氧污染為何要與PM2.5污染采用協(xié)同共治的策略？
柴發(fā)合：近地面臭氧是前體物VOCs和NOx發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，PM2.5是人為活動(dòng)或天然過(guò)程排放的反應(yīng)性氣體在大氣中反應(yīng)生成的粒徑小于2.5微米的顆粒。臭氧污染和PM2.5污染存在幾方面的關(guān)聯(lián)性：
首先，臭氧和PM2.5中的二次成分都是通過(guò)大氣化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生，前體物類(lèi)似，都包含NOx和VOCs，臭氧與二次顆粒物生成呈現(xiàn)一定的正相關(guān)關(guān)系。其次，多種因素影響臭氧與PM2.5的關(guān)聯(lián)性，臭氧是由光化學(xué)反應(yīng)生成，光的通量直接決定了臭氧生成的能力。PM2.5的存在增加了氣溶膠光學(xué)厚度，削弱了達(dá)到近地面的光量，減少了光解反應(yīng)速率，削弱了臭氧生成。再次，高臭氧濃度導(dǎo)致大氣氧化性增強(qiáng)，有利于二次顆粒物的生成，從而加劇PM2.5污染。
采用協(xié)同控制的策略是科學(xué)治污理念的具體體現(xiàn)。臭氧的前體物NOx和VOCs也是PM2.5的前體物。因此，協(xié)同控制對(duì)臭氧污染防治意義重大。近幾年P(guān)M2.5治理取得了一定的進(jìn)展。在治理臭氧污染時(shí)，應(yīng)在治理PM2.5的基礎(chǔ)上繼續(xù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，采取協(xié)同控制的策略。
臭氧污染防治將是一項(xiàng)長(zhǎng)期和艱巨的任務(wù)，不可能一蹴而就。要保持臭氧污染防治持續(xù)作戰(zhàn)的戰(zhàn)略定力，持續(xù)深化四大結(jié)構(gòu)調(diào)整，在移動(dòng)源、工業(yè)源和社會(huì)生活源控制策略上力爭(zhēng)取得新的突破。
記者：下一步，臭氧污染治理的重點(diǎn)在哪里？
柴發(fā)合：臭氧污染防治在歐美國(guó)家歷經(jīng)幾十年歷程，在我國(guó)也將是一個(gè)長(zhǎng)期的治理過(guò)程。
近年來(lái)，我國(guó)PM2.5污染治理取得顯著成效，PM2.5呈現(xiàn)出更突出的二次污染特征，而高濃度NOx和VOCs導(dǎo)致的大氣強(qiáng)氧化性是重污染期間PM2.5二次組分暴發(fā)式增長(zhǎng)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力，與夏季臭氧污染成因類(lèi)似。
下一步，將深入研究重點(diǎn)區(qū)域臭氧污染特征和傳輸規(guī)律，科學(xué)劃定臭氧聯(lián)防聯(lián)控區(qū)域，定量解析前體物減排與臭氧生成的非線性關(guān)系，持續(xù)開(kāi)展臭氧污染防控措施效果評(píng)估，逐步開(kāi)展臭氧對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境影響研究。以VOCs和NOx協(xié)同減排為抓手，建立標(biāo)準(zhǔn)、監(jiān)測(cè)、執(zhí)法閉環(huán)的VOCs治理體系，堅(jiān)持源頭替代、過(guò)程控制、末端減排的全過(guò)程管控技術(shù)路線。細(xì)化VOCs排放清單，摸清底數(shù)、動(dòng)態(tài)更新、總量控制，強(qiáng)化涉VOCs重點(diǎn)源排放監(jiān)測(cè)與監(jiān)管，優(yōu)化現(xiàn)有監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，建立國(guó)家光化學(xué)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，提高研判能力，全面推進(jìn)PM2.5和臭氧的協(xié)同防治。
記者：目前，一些地方臭氧污染治理成效不足的原因在于未充分認(rèn)識(shí)科學(xué)治污的理念，治理舉措缺乏科學(xué)性。您對(duì)地方進(jìn)一步加強(qiáng)臭氧污染治理有哪些建議？
柴發(fā)合：相較于PM2.5，臭氧主要為二次污染物，它的防治主要在于前體物VOCs和NOx的管控。由于臭氧生成機(jī)理復(fù)雜，和前體物之間存在復(fù)雜的非線性響應(yīng)關(guān)系，特別需要在科學(xué)研究的指導(dǎo)下，制定合理的減排規(guī)劃，對(duì)VOCs和NOx進(jìn)行協(xié)同控制。
除來(lái)自本地大氣光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程外，區(qū)域傳輸對(duì)臭氧污染也有較大貢獻(xiàn)。因此，通過(guò)簡(jiǎn)單地控制本地一次污染物的排放無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)臭氧污染防治的目標(biāo)，需要構(gòu)建有力的區(qū)域/多地區(qū)聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制，避免因不合理的減排可能導(dǎo)致的局地臭氧污染加重現(xiàn)象。
目前，各地應(yīng)當(dāng)以VOCs控制為主，從問(wèn)題多、易上手、見(jiàn)效快、單位排放量臭氧生成潛勢(shì)大等多角度考慮，全面加強(qiáng)石化、化工、工業(yè)涂裝、包裝印刷、加油站儲(chǔ)油庫(kù)等重點(diǎn)行業(yè)的監(jiān)管力度。
臭氧污染防治將是一項(xiàng)長(zhǎng)期和艱巨的任務(wù)，不可能一蹴而就。要保持臭氧污染防治持續(xù)作戰(zhàn)的戰(zhàn)略定力，持續(xù)深化四大結(jié)構(gòu)調(diào)整，在移動(dòng)源、工業(yè)源和社會(huì)生活源控制策略上力爭(zhēng)取得新的突破。
記者：環(huán)境污染尤其是臭氧污染防治不單單是生態(tài)環(huán)境部門(mén)的工作，也是整個(gè)社會(huì)的工作，需要全社會(huì)的參與。您覺(jué)得社會(huì)各個(gè)層面應(yīng)該怎么做？
柴發(fā)合：的確，臭氧污染會(huì)影響到我們每一個(gè)人的健康，同時(shí)我們又可能是臭氧污染的貢獻(xiàn)者。因此，不論是普通老百姓還是工業(yè)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)者都應(yīng)該努力做到減少臭氧污染，保護(hù)大氣環(huán)境。
對(duì)于普通老百姓來(lái)說(shuō)，我們的一些日常活動(dòng)，如用電、開(kāi)車(chē)、裝修和戶(hù)外燒烤等都會(huì)直接或間接排放大量臭氧前體物NOx和VOCs，從而導(dǎo)致臭氧污染。因此，我們要養(yǎng)成節(jié)約用電、盡量乘坐公共交通出行、用水性漆等環(huán)保產(chǎn)品進(jìn)行裝修、減少戶(hù)外燒烤等好習(xí)慣。
對(duì)于企業(yè)經(jīng)營(yíng)者來(lái)說(shuō)，首先應(yīng)在思想上認(rèn)識(shí)到企業(yè)在生態(tài)環(huán)境保護(hù)上的責(zé)任；同時(shí)，要發(fā)揮企業(yè)的主觀能動(dòng)性，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)，積極主動(dòng)地采取適用技術(shù)減少臭氧前體物NOx和VOCs的排放，要在污染源頭、生產(chǎn)過(guò)程和廢氣治理每個(gè)環(huán)節(jié)做到應(yīng)控盡控。
對(duì)于各級(jí)政府來(lái)說(shuō)，應(yīng)基于科學(xué)認(rèn)知，制定符合地方特點(diǎn)的臭氧污染防控方案。采取最有效的VOCs和NOx長(zhǎng)期減排策略和短期應(yīng)對(duì)措施，精準(zhǔn)施策，強(qiáng)化監(jiān)管，季節(jié)調(diào)控，靶向治理，抑制臭氧污染惡化趨勢(shì)，降低臭氧污染水平，減少臭氧污染天數(shù)。
在臭氧污染防治的過(guò)程中應(yīng)開(kāi)展動(dòng)態(tài)跟蹤研究，開(kāi)發(fā)高效適用控制技術(shù)，科學(xué)評(píng)價(jià)臭氧防治行動(dòng)的成效，不斷優(yōu)化臭氧防控對(duì)策，為臭氧污染防治和PM2.5與臭氧協(xié)調(diào)控制提供堅(jiān)實(shí)的科技支撐。
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