王曉元，徐圣辰，江 飛，田旭東，姚德飛，張 全

1.浙江省環(huán)境監(jiān)測中心，浙江 杭州 310012 2.南京大學(xué)國際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所，江蘇 南京 210046

發(fā)達或發(fā)展中國家都有過或正在經(jīng)受由于經(jīng)濟的快速發(fā)展而導(dǎo)致的大氣污染的困擾，20世紀50年代美國的洛杉磯光化學(xué)煙霧[1]事件、英國倫敦?zé)熿F[2]事件導(dǎo)致了大量人員致病和傷亡，使得人們對大氣污染問題的嚴重性有了充分認識。污染事件發(fā)生后，歐美國家通過立法等手段建立了污染應(yīng)急機制，如加州南海岸空氣質(zhì)量控制局1977年通過的《空氣污染緊急事件條例》[3]。2013年我國中東部地區(qū)出現(xiàn)的多次大氣重污染事件[4]也使得我國的大氣重污染應(yīng)急機制快速建立，原國家環(huán)境保護部《關(guān)于進一步做好重污染天氣條件下空氣質(zhì)量監(jiān)測預(yù)警工作的通知》(環(huán)辦[2013]2號)中明確各地要制定并完善大氣重污染應(yīng)急預(yù)案，北京[5]、上海[6]、重慶[7]等地都陸續(xù)出臺大氣重污染預(yù)警與應(yīng)急工作方案。我國城市的大氣重污染應(yīng)急機制快速建立[8]并逐步發(fā)揮作用，如在2016年北京根據(jù)預(yù)案啟動17次重污染預(yù)警，其中有6 d重污染紅色預(yù)警[9]。在我國目前嚴峻的大氣污染形勢下為應(yīng)對區(qū)域大范圍污染的省級或更高層面的大氣重污染應(yīng)急顯得十分重要，但國內(nèi)對此研究甚少。本文將通過各地應(yīng)急預(yù)案比較和基于浙江省預(yù)警開展情況來分析討論省級大氣重污染應(yīng)急機制。

1 各地區(qū)大氣重污染應(yīng)急預(yù)案比較

比較了北京、上海、浙江[10](包括11個設(shè)區(qū)市)、江蘇[11](包括13個設(shè)區(qū)市)和珠三角[12]大氣重污染應(yīng)急預(yù)案，其中北京和上海于2016—2017年進行了修訂[13]。除寧波[14]外，設(shè)區(qū)市的應(yīng)急預(yù)案在組織機構(gòu)和職責(zé)、預(yù)警分級、應(yīng)急響應(yīng)等主要方面與省級預(yù)案保持一致。

1.1 機構(gòu)組織和職責(zé)

按照屬地管理、統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)的原則，各地的應(yīng)急組織構(gòu)架基本一致，以應(yīng)急指揮部為中心，下設(shè)辦公室，領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)測預(yù)警、應(yīng)急處置、宣傳報道、督導(dǎo)檢查等多個成員單位開展應(yīng)急工作。

省級和市級預(yù)案基本已做到責(zé)任明確到位，在領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)和各單位的職責(zé)分工由單位的不同在細節(jié)上有所區(qū)別。存在的最大問題是兩級預(yù)案中上下級部門如何在應(yīng)急期間開展聯(lián)動，預(yù)案多提及省級部門對地市部門進行技術(shù)指導(dǎo)和監(jiān)督檢查，卻缺少明確的方案來提升應(yīng)急的有效性。這樣分工無法有效應(yīng)對省級預(yù)警所面臨的嚴峻污染形勢，省級預(yù)警是要協(xié)調(diào)好城市與城市之間的應(yīng)急協(xié)作，從更高的層面保障好城市間有效的應(yīng)急聯(lián)動使得區(qū)域污染得到控制或減輕。明確省級指揮部門、市級指揮部門、省級有關(guān)部門與市級有關(guān)部門在應(yīng)急中的關(guān)系，保障信息交流暢通應(yīng)是省級大氣重污染應(yīng)急的關(guān)鍵之一。

1.2 預(yù)警分級

各地預(yù)案均以空氣質(zhì)量指數(shù)(AQI)作為預(yù)警分級的判據(jù)，細節(jié)上的區(qū)別見表1。

表1 各地預(yù)警分級情況表Table 1 The emergency criteria status of each region

通過比較顯示，在判斷依據(jù)上，預(yù)測AQI作為主要判據(jù)是經(jīng)過實踐活動檢驗的[15]，同時上海和浙江還加入監(jiān)測AQI作為預(yù)警變更時的參考。在預(yù)警范圍上，珠三角以污染區(qū)域面積及監(jiān)測點位為依據(jù)相比浙江和江蘇以城市數(shù)量為依據(jù)進行判斷要更合理，但存在界定難度大的問題。在預(yù)警分級上，除了珠三角外，其他省或城市均按顏色分成4個等級，不同等級預(yù)警采取不同應(yīng)對措施是合理的，但對于公眾就顯得過于復(fù)雜。在分級條件中一般按照AQI進行劃分，但新修訂的北京、上海、江蘇的預(yù)案均已將AQI與污染持續(xù)時間相結(jié)合，污染持續(xù)時間越長應(yīng)急等級越高。

總體上各地預(yù)案的預(yù)警分級類似，不過細節(jié)上有一定區(qū)別，特別是新修訂的預(yù)案都會重點修改預(yù)警分級部分，說明在這個方面還是需要不斷的實踐經(jīng)驗來對其完善。

1.3 應(yīng)急措施

各地預(yù)案中的應(yīng)急措施包括健康防護措施、建議性污染減排措施和強制性污染減排措施，總體上城市應(yīng)急措施相對完善，也有明確的指標，但其重點還是針對顆粒物污染過程，并沒有專門針對O3重污染過程的減排措施。同時省級與城市應(yīng)急措施相似，多為實施范圍的擴大，在省級應(yīng)急措施中并未真正體現(xiàn)多城市應(yīng)急聯(lián)動減排的內(nèi)容，如何減少損失并有效開展城市間的應(yīng)急聯(lián)動應(yīng)是省級大氣重污染應(yīng)急預(yù)案的重點。

2 浙江省大氣重污染預(yù)警工作情況

2.1 浙江省大氣重污染預(yù)警整體情況

《浙江省大氣重污染應(yīng)急預(yù)案(試行)》在2014年3月發(fā)布，設(shè)區(qū)市應(yīng)急預(yù)案也于附近時間段內(nèi)發(fā)布，由于省級預(yù)報預(yù)警平臺于2014年8月試運行，而2014年浙江省重污染天又集中于1月，因此省級大氣重污染預(yù)警工作于2015年才算正式開展，2014—2016年浙江省大氣重污染預(yù)警情況見表2。

2.2 一次大氣重污染預(yù)警案例分析

2017年1月初長三角地區(qū)經(jīng)歷了一次大氣重污染過程，此次污染過程最早出現(xiàn)在2016年12月31日，元旦期間污染開始加重，詳情可見圖1。從圖1可見，從1月1日開始污染從北往南擴散，到1月3日影響了江蘇、安徽大部分地區(qū)，1月4日污染帶往內(nèi)陸移動，沿海地區(qū)開始好轉(zhuǎn)，1月5日污染過程基本結(jié)束。

表2 浙江省2014—2016年大氣重污染預(yù)警情況Table 2 Early warning of heavy air pollutionin 2014-2016, Zhejiang

注：底圖源自國家地理信息公共服務(wù)平臺(http://www.tianditu.com/)下載的1∶1200萬《中華人民共和國地圖》，審圖號GS(2017)508號，下載日期為2018-01-10。圖1 1月1—4日浙江、江蘇、安徽以及上海AQI分布圖Fig.1 AQI distribution of Zhejiang, Jiangsu, Anhui and Shanghai on January 1st-4th

表3是省級預(yù)警啟動情況以及每日重度污染以上城市數(shù)量，可以看出省級預(yù)警啟動情況較好，其中安徽污染情況最重，1月1—4日的省級藍色預(yù)警及時準確，江蘇1月3日滿足預(yù)警條件，預(yù)警啟動時間過長，但也涵蓋了污染時段，浙江和上海元旦期間未達到預(yù)警啟動條件，因此沒有預(yù)警。

表3 省級預(yù)警情況以及重度以上污染城市數(shù)量Table 3 Status of provincial early warning and the number of heavy pollution cities

注：括號內(nèi)數(shù)據(jù)表示嚴重以上污染城市數(shù)量。

以浙江省為例，進一步分析這段時間的預(yù)警情況，探討省級預(yù)案是否達到了有效預(yù)警和減緩污染的目的。圖2是污染期間杭州、湖州、紹興3個城市PM2.5的小時質(zhì)量濃度變化圖，杭州、湖州、紹興在污染時段的峰值變化相一致，2日傍晚3個城市的PM2.5小時質(zhì)量濃度均超過了200 μg/m3。雖然1月1日夜至1月2日上午時段紹興的PM2.5濃度相對較低，1月2日紹興的PM2.5日均質(zhì)量濃度為143 μg/m3，為中度污染，但是杭州、湖州、紹興從1月2日09:00至1月3日08:00 PM2.5的24 h平均值分別為168、160、156 μg/m3，時段內(nèi)均為重度污染。

圖2 1月1—5日城市PM2.5小時質(zhì)量濃度變化情況Fig.2 Variation of hourly PM2.5concentration of cities on January 1st-5th, 2017

在預(yù)警過程中，1月2日空氣質(zhì)量會商時省級監(jiān)測中心預(yù)報員判斷杭州、湖州、紹興、金華地區(qū)1月2—3日污染較重，建議啟動城市藍色預(yù)警，湖州和紹興預(yù)報員提交了1月2日的預(yù)警建議，金華預(yù)報員提交了1月3日的預(yù)警，杭州預(yù)報員判斷1月2日污染最重，1月3日不會達到重污染級別，不建議啟動預(yù)警。預(yù)報意見不一致時以城市預(yù)報為準，根據(jù)浙江省預(yù)案沒有3個以上相鄰設(shè)區(qū)市達到預(yù)警，省級預(yù)警不啟動。最終金華采納預(yù)報員建議啟動藍色預(yù)警，杭州1月2日21:00啟動大氣重污染藍色預(yù)警，而湖州、紹興未采納預(yù)報員建議，不啟動預(yù)警。

從監(jiān)測結(jié)果分析，污染并未達到省級預(yù)警條件，但污染的程度嚴重，范圍較大，同時元旦期間出行增多使得此次污染對公眾影響較為嚴重。相鄰3個城市(杭州、湖州、紹興)PM2.5的24 h平均濃度達到了重污染級別，此時參照預(yù)案的日均濃度進行判斷顯得不合時宜。同時預(yù)報員的預(yù)警建議未被重視，導(dǎo)致預(yù)警啟動存在一定問題。

從此次污染過程的預(yù)警中可發(fā)現(xiàn)省級預(yù)警機制存在一些問題：

1)預(yù)警分級的依據(jù)不符合地區(qū)污染特征。省級預(yù)警的連片城市要求以及黃色以上級別預(yù)警條件的設(shè)置與當(dāng)?shù)氐奈廴緺顩r存在差距較大。

2)預(yù)警時間不準確。不管是預(yù)警滯后或是預(yù)警時段過長，都不能達到及時準確應(yīng)急預(yù)警的目的。

3)預(yù)警的啟動和聯(lián)動機制不順暢。預(yù)警啟動內(nèi)部流程的不順以及對預(yù)報員的預(yù)警建議不重視，使得省、市在預(yù)警啟動、應(yīng)急方面難以開展有效聯(lián)動。

3 改進建議

3.1 省級大氣重污染應(yīng)急機制

組織機構(gòu)的搭建是應(yīng)急機制的核心，省、市級部門在應(yīng)急工作中的協(xié)作關(guān)系需要進一步明確。例如，省、市環(huán)保部門不是直屬機構(gòu)，按照預(yù)案的技術(shù)指導(dǎo)關(guān)系不能有效處理預(yù)警意見不一致的問題，這會導(dǎo)致整個預(yù)警應(yīng)急機制的不暢。

上海世博會[16]、南京青奧會[17]、杭州G20峰會[18]的空氣質(zhì)量保障工作，都為區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動提供了良好示范。雖然其與重污染應(yīng)急管控有所不同，但機制中信息交流和數(shù)據(jù)共享等方面值得借鑒。開發(fā)統(tǒng)一的平臺系統(tǒng)，實現(xiàn)監(jiān)測、模式預(yù)報、污染源等數(shù)據(jù)的共享[19]，對區(qū)域應(yīng)急聯(lián)動有著積極促進作用。

應(yīng)急中信息交流渠道暢通是保障省級應(yīng)急機制有效運行的關(guān)鍵。省級大氣重污染應(yīng)急是要應(yīng)對區(qū)域大范圍污染，因此啟動省級預(yù)警時，各城市應(yīng)積極配合省級指揮中心，指揮中心要從全局的角度出發(fā)統(tǒng)籌各城市采取的應(yīng)急措施，市級指揮部門做好綜合協(xié)調(diào)工作，向市級相關(guān)部門傳達指揮中心的指令，并對措施的執(zhí)行情況進行督導(dǎo)。省、市級部門應(yīng)保持信息的暢通，省級部門除技術(shù)上給予市級部門支持外，也要及時將污染情況、趨勢判斷、應(yīng)急措施效果等信息提供給指揮中心，而市級部門做好管控應(yīng)急工作，執(zhí)行市政府的指令。這樣在內(nèi)部信息暢通的基礎(chǔ)上，省級大氣重污染應(yīng)急聯(lián)動機制才能有效運轉(zhuǎn)。參照這種設(shè)定在案例中經(jīng)過會商，浙江環(huán)境監(jiān)測中心預(yù)判多地會出現(xiàn)重污染，形成省級預(yù)警建議提交上級部門，相應(yīng)城市預(yù)警部門應(yīng)配合好省級預(yù)警判斷，及時提交城市預(yù)警建議。并且一旦省級預(yù)警啟動后，城市要啟動相應(yīng)城市預(yù)警，做到區(qū)域與地市預(yù)警的統(tǒng)一，給公眾以明確的預(yù)警信息。

3.2 預(yù)警分級的設(shè)定

按照近年來長三角地區(qū)的空氣質(zhì)量狀況，各省(市)橙色以上預(yù)警無啟動可能，但多數(shù)預(yù)案中能有效減輕污染程度的強制性減排措施是在橙色以上預(yù)警響應(yīng)中實施的，預(yù)案中設(shè)置不能啟動的預(yù)警級別顯得不符合實際工作需求。以浙江省的預(yù)案為例，進一步討論現(xiàn)有預(yù)警分級設(shè)置問題。

首先分級設(shè)置的邏輯存在缺陷，如出現(xiàn)3個相鄰城市遇不同程度的污染，分別啟動藍色、黃色、紅色預(yù)警，省級預(yù)警卻沒有設(shè)置對應(yīng)的級別。其實以日AQI作為判據(jù)也不符合實際情況，如在秋、冬季冷空氣影響下的污染帶過境，過境期間小時AQI為重度，影響時間多為前后2 d，對應(yīng)的日AQI卻不會達到重度。按照預(yù)案不啟動預(yù)警，但污染過境時段較長，從公眾健康考慮應(yīng)該采取相應(yīng)措施。最后3個相鄰以上城市受到污染的要求也缺乏靈活性，如前面討論的2017年1月浙江省重污染過程，影響范圍較大，卻并未出現(xiàn)3個相鄰的城市同時預(yù)警，但從減少公眾受到大氣重污染的影響的角度出發(fā)啟動省級預(yù)警提醒公眾也是必須的。

預(yù)警分級的設(shè)置應(yīng)符合地區(qū)的污染特征，預(yù)警啟動值的設(shè)置過高無法進行有效的預(yù)警應(yīng)急，而設(shè)置過低、頻繁的預(yù)警使公眾忽略預(yù)警和采取防范措施。不同地區(qū)應(yīng)有根據(jù)污染特征分級，對浙江省而言，四級預(yù)警分級并以顏色區(qū)分相對復(fù)雜，不利于公眾的理解，從而會影響公眾實行建議性減排措施和監(jiān)督強制減排措施的積極性。建議將預(yù)警等級分成3級，三級預(yù)警至一級預(yù)警級別逐步上升，更符合公眾對預(yù)警等級的認知。三級預(yù)警是提醒公眾采取建議性減排措施，二級預(yù)警為污染持續(xù)或進一步惡化時采取部分公眾影響較小的強制性減排措施，一級預(yù)警是污染極其嚴重時采取所有可行的減排措施，具體設(shè)置參考詳見表4。

表4 浙江省預(yù)警分級的設(shè)置建議Table 4 Suggestions for the setting of emergency criteria in Zhejiang

區(qū)域污染達到一定程度可考慮預(yù)警，如全省有1/3以上城市或?qū)?yīng)點位。污染程度的判定應(yīng)該與污染持續(xù)時間相結(jié)合作為判斷依據(jù)，同時把監(jiān)測的情況也納入分級評價指標。三級預(yù)警主要起到對公眾的警示，因此條件應(yīng)適度放寬。

3.3 應(yīng)急聯(lián)動減排

進行省級應(yīng)急時，各城市直接執(zhí)行城市預(yù)案中的減排措施浪費人力物力，無法體現(xiàn)省級應(yīng)急聯(lián)動的優(yōu)勢，如何采取優(yōu)化的減排方案來實現(xiàn)應(yīng)急目標，使得省級應(yīng)急減排的代價最小化是應(yīng)急預(yù)案中要重點考慮。

不同地區(qū)的大氣污染排放源因產(chǎn)業(yè)不同會有較大的區(qū)別，以VOCs排放為例，根據(jù)黃成等[]對長三角地區(qū)人為排放源的統(tǒng)計，長三角地區(qū)VOCs排放源主要來自工業(yè)生產(chǎn)過程無組織排放，如石油加工、化工制造等工藝過程，另外機動車、涂料溶劑揮發(fā)也占一部分，工藝過程排放中占比最高的有上海、南京、寧波等，道路交通排放中占比較高有上海、南通、蘇州、金華等，因此進行省級應(yīng)急時，要重點關(guān)注這些VOCs減排潛力和效果最大的城市。這也需要定期更新污染源排放清單和情景模擬以獲取優(yōu)化的減排方案來進行支撐。

另外預(yù)案中減排措施多針對顆粒物污染，如道路清掃、工地停工等，但長三角地區(qū)近幾年的O3污染愈發(fā)嚴重，出現(xiàn)過大范圍重度污染，應(yīng)該考慮針對O3污染制定措施。O3濃度日變化特征顯著，光照輻射強烈時污染最重，而夜晚光化學(xué)反應(yīng)停止和滴定作用，會有較大幅度的下降。根據(jù)其污染特征，提醒公眾在O3污染的值期間減少外出活動，就能有效減少O3對公眾健康的危害。O3是光化學(xué)產(chǎn)物，與前體物NOx、VOCs排放關(guān)系密切，因此對O3的應(yīng)急減排難度很大，這需要掌握區(qū)域的NOx和VOCs排放情況，并通過模型模擬和反復(fù)實踐得到優(yōu)化減排方案，按方案進行精準的減排才能對O3污染進行有效控制。

4 結(jié)語

從組織結(jié)構(gòu)、預(yù)警分級和應(yīng)急措施3個方面比較了京津冀、長三角、珠三角主要城市及省級大氣重污染應(yīng)急預(yù)案，北京、上海等城市應(yīng)急預(yù)案經(jīng)過修訂已經(jīng)比較完善，而省級應(yīng)急預(yù)案在應(yīng)急聯(lián)動方面的內(nèi)容還有待加強，應(yīng)急聯(lián)動工作的開展需要從全局角度出發(fā)。省級應(yīng)急預(yù)案存在的一些問題在浙江省預(yù)警工作和一次污染過程預(yù)警案例中有所體現(xiàn)，可以考慮從省級應(yīng)急機制建設(shè)、預(yù)警分級設(shè)定和應(yīng)急聯(lián)動減排等方面進行完善，相信通過不斷的研究實踐，可以進一步完善好省級應(yīng)急預(yù)案，更好地指導(dǎo)大氣重污染應(yīng)急工作，為區(qū)域應(yīng)急打下基礎(chǔ)。