劉軍軍 魯錕明 劉 曦
(1.焦作市環(huán)境安全管理與應(yīng)急中心,河南 焦作 454003;2.焦作市機動車排污監(jiān)控中心,河南 焦作 454003)
近年來,焦作市大力推進污染防治攻堅戰(zhàn),下大力氣解決霧霾污染問題,兩項顆粒物(細顆粒物PM2.5和可吸入顆粒物PM10)等主要污染物濃度持續(xù)下降,焦作市空氣質(zhì)量明顯改善。2019年,焦作市年均PM10濃度109μg/m3, PM2.5濃度63 μg/m3,同比均下降6%,連續(xù)4年實現(xiàn)“雙下降”。但監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,焦作市空氣中臭氧濃度卻逐年升高,已成為制約城市空氣質(zhì)量改善和達標的一種重要大氣污染物,臭氧污染問題日益突出。近地表臭氧濃度如過高,會刺激和損害眼睛、呼吸系統(tǒng)等黏膜組織,對人體健康造成不利影響[1]。本文利用焦作市城區(qū)空氣質(zhì)量自動監(jiān)測點位數(shù)據(jù),探討了焦作市臭氧污染的特征、規(guī)律,并結(jié)合實際,提出了防治措施,以期減輕臭氧污染,進一步改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量。
近地表的臭氧并不是人為源直接排放的,而是光化學反應(yīng)的產(chǎn)物,是二次生成的空氣污染物。如圖1所示,臭氧光化學反應(yīng)的必要條件是前體物和光照,臭氧生成的前體物包括氮氧化物(NOX)和揮發(fā)性有機物(VOCS)。其中,NOX主要來自火電、鋼鐵、水泥等行業(yè)的固定源及機動車、船舶等移動源的排放;而VOCS主要有兩個來源,一個是人為源排放,一個是植物排放。NOX和VOCS在陽光照射的條件下,發(fā)生一系列光化學反應(yīng),并產(chǎn)生臭氧。氣溫高、相對濕度較低、紫外輻射強的天氣條件最有利于臭氧的形成[2]。
圖1 臭氧形成機理
由表1可以看出,2016—2019年焦作市城市空氣質(zhì)量首要污染物為臭氧的天數(shù)逐年遞增,2016年為74天,2019年達到143天,增長93.2%。另外,2016年臭氧為首要污染物天數(shù)比例為20.8%,少于PM2.5的28.8%,2018年二者基本持平,而在2019臭氧氧比例已達到40.5%,超過PM2.5的33.4%,焦作市臭氧污染日益突出,已成為焦作市出現(xiàn)頻次最高的“首要污染物”。
表1 2016—2019年焦作市城市空氣質(zhì)量首要污染物統(tǒng)計表
從圖2可以看出,焦作市2016—2019年臭氧濃度月均值趨勢線變化基本一致,全年變化總體趨勢成倒V型分布,即:從1月份開始逐步升高,6月份達到頂峰后下降,在5—9月維持在高位。在夏至前后,臭氧日均值達到全年最大值,2016年臭氧日均最大濃度314 ,出現(xiàn)在6月22日;2017年為275 ,出現(xiàn)在6月19日;2018年為268 ,出現(xiàn)在6月15日;2019年為256 ,出現(xiàn)在7月3日。這與全年光照和溫度變化規(guī)律基本一致,主要是因為強烈的紫外線照射和較高的溫度有利于氮氧化物和揮發(fā)性有機物發(fā)生光化學反應(yīng),生成臭氧,在進入7、8月份后,受降水影響,陰雨天氣較多,在一定程度上影響了光照強度對生成臭氧的催化作用。
圖2 2016—2019年焦作市城市空氣臭氧月均值變化趨勢
從季節(jié)分布上,夏季污染重,冬季污染輕。如圖3所示,以2018年為例,春夏秋冬四個季節(jié)臭氧日最大8小時滑動平均值第90百分位數(shù)濃度分別為
圖3 2016—2019年焦作市城市空氣臭氧月均值變化趨勢
監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,近年來焦作市環(huán)境空氣臭氧超標問題愈發(fā)嚴重,2016—2019年臭氧日最大8小時滑動均值分別為166 、208 、200 、199 2016—2019年臭氧超標天數(shù)逐年遞增,分別為36天、84天、87天和96天,占全年各種污染物總超標天數(shù)的19.0%、43.3%、44.2%和47.8%。如圖4所示,從月份分布看,臭氧超標主要集中在5—9月份,6月份臭氧超標天數(shù)最多,2018年和2019年6月份臭氧超標均高達26天。
圖4 2016—2019年焦作市臭氧超標天數(shù)分布
通過分析,焦作市臭氧污染形勢十分嚴峻,臭氧已成為影響焦作市環(huán)境空氣質(zhì)量的最主要因素。以2019年為例,全年201個超標日,其中96天首要污染物為臭氧,占48.7%,87天為PM2.5,占44.2%,18天為PM10,占9.1%。臭氧污染防治刻不容緩。下面根據(jù)臭氧的產(chǎn)生原因和焦作市實際情況,提出以下防治措施。
前已所述,揮發(fā)性有機物是生成臭氧的主要前體物之一,焦作市臭氧超標主要集中在5—9月份。因此,建議在5—9月份對涉VOCS企業(yè)實施錯峰生產(chǎn),在日間9—18時,全市重點涉VOCS企業(yè)采取錯峰生產(chǎn)。
加強城區(qū)重點路段交通優(yōu)化,開展城區(qū)機動車擁堵路段及敏感區(qū)域排查,對經(jīng)常發(fā)生擁堵的路段及敏感區(qū)域,加強現(xiàn)場疏導(dǎo),科學安排路線,合理組織車輛通行,提高道路通行效率,均衡城區(qū)重點道路車流量,最大程度化解交通擁堵,減少機動車怠速和低速尾氣排放,減少臭氧前體物氮氧化物排放。
加強餐飲服務(wù)經(jīng)營場所的監(jiān)督檢查,確保全部安裝油煙凈化設(shè)施,督促已安裝門店定時更換、清洗凈化設(shè)備,確保油煙穩(wěn)定達標排放。合理制定餐飲油煙在線監(jiān)控平臺建設(shè)方案,加快推進大型餐飲服務(wù)單位油煙監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)。在城區(qū)范圍內(nèi)全面禁止露天燒烤,對露天燒烤行為要依法依規(guī)進行嚴肅查處。加強對汽車維修單位噴涂廢氣收集、治理設(shè)施的監(jiān)督檢查,依法查處未經(jīng)審批從事噴涂作業(yè)、未安裝VOCS治理裝置或治理裝置不正常運行的汽車維修單位噴涂作業(yè)行為。強化油氣回收監(jiān)管,對城區(qū)及周邊所有加油站組織開展全面抽查,確保油氣回收設(shè)施規(guī)范使用、正常運行。對于未安裝油氣回收裝置或油氣回收裝置運行不正常的,或發(fā)現(xiàn)銷售不合格油品行為的,依法進行查處。嚴格管理干洗行業(yè)的溶劑使用,全面淘汰開啟式干洗機。
加強對水泥、玻璃、電力、鑄造、鋼鐵、碳素、耐材、玻璃、磚瓦、燃煤鍋爐等重點行業(yè)和高架源管控,依法嚴格執(zhí)行排放標準。探索推進重點工業(yè)企業(yè)全過程全流程超低排放改造,加快工業(yè)企業(yè)污染治理成效驗收,最大限度減少大氣污染物排放。實行“散亂污”企業(yè)動態(tài)清零,嚴格落實“兩斷三清”要求,發(fā)現(xiàn)“散亂污”企業(yè)依法及時取締。
本文通過對焦作市2016—2019年臭氧監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析,探討了焦作市臭氧污染的規(guī)律和特征,并提出了臭氧污染的防治措施。從監(jiān)測結(jié)果看,焦作市臭氧污染問題日益突出,臭氧已成為困擾城市空氣質(zhì)量改善和達標管理的一項重要大氣污染物。為此建議,焦作市從加強工業(yè)企業(yè)和城市面源VOCS管控、移動污染源管控、油氣回收監(jiān)管及工業(yè)企業(yè)治理方面謀思路、行舉措、出重拳,切實改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量。