林 暉
(1 廣東環(huán)境保護工程職業(yè)學(xué)院 廣東佛山 528216 2 廣東環(huán)院環(huán)境工程有限公司 廣東廣州 510665)
根據(jù)2020 年6 月,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布的《2019 年中國生態(tài)環(huán)境狀況公報》公布的數(shù)據(jù)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(shù)占總超標天數(shù)的41.7%。這337個城市累計發(fā)生嚴重污染452 天,其中以臭氧為首要污染物的天數(shù)占重度及以上污染天數(shù)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(huán)境污染治理的重點。
從生態(tài)環(huán)境部公布的數(shù)據(jù)顯示,在全國主要城市中,臭氧已經(jīng)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(qū)域等,占全國地級及以上城市總數(shù)約三成的城市中,6-9 月臭氧污染超標的天數(shù),占全國總超標天數(shù)的70%左右。
雖然大多數(shù)城市的臭氧超標以輕度污染為主,但臭氧重度污染的天數(shù)亦出現(xiàn)不斷增長的態(tài)勢。根據(jù)生態(tài)環(huán)境部公布的數(shù)據(jù)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(jīng)濟發(fā)達城市,臭氧超標的天數(shù)分別達89.7%、85%、79.8%,雖然超標天數(shù)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(xiàn)較大幅度上升。從2016 年起,臭氧已經(jīng)成為上海、北京等大城市的主要污染物,臭氧污染的天數(shù)超過了60 多天。2019 年,長三角地區(qū)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(fā)期。臭氧污染成因復(fù)雜、多樣,加之,臭氧監(jiān)測處于起步階段,更是加大了臭氧污染的處理難度。
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(wěn)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(xiàn)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(jù)相關(guān)報道,臭氧污染不僅對生態(tài)環(huán)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(xiàn)在:
臭氧對生態(tài)環(huán)境的破壞和影響是多方面的,不僅會影響到大氣環(huán)境,也會給土壤生態(tài)帶來破壞。臭氧含量超標會破壞土壤中的營養(yǎng)物含量,降低土壤營養(yǎng)物含量,影響土壤中的農(nóng)作物的正常生長,降低農(nóng)作物收成。當大氣環(huán)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(dǎo)致綠色植物葉片發(fā)黃、枯萎。針對農(nóng)作物而言,臭氧超標會影響農(nóng)作物光合作用效率,從而影響農(nóng)作物的產(chǎn)量。有研究表明,當臭氧濃度達50ppb,全國冬小麥減產(chǎn)量將會達420 萬噸,大豆減產(chǎn)90 萬噸。此外,一旦植物光合作用減弱,農(nóng)作物所產(chǎn)生的氧氣也會顯著降低,從而破壞生態(tài)環(huán)境的平衡性。
臭氧污染破壞人的肌體主要表現(xiàn)在四個方面:首先,臭氧會破壞人的呼吸道系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計,當環(huán)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(huán)境中的臭氧達到1mg/L 時,就會出現(xiàn)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(zhuǎn)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(dǎo)致失明。再次,臭氧污染損壞人體血液循環(huán)組織功能。當大氣中臭氧濃度含量不斷升高,會導(dǎo)致血液缺氧,損害人體甲狀腺功能,甚至骨骼軟化、誘發(fā)癌變。
臭氧具有很強的氧化性,能夠與多種有機化合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),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。
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(xiàn)出明顯的特點。
在近地面區(qū)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(guān)系,故在溫度的直接影響下,大氣環(huán)境中的臭氧污染物濃度有著季節(jié)性變化特點,即,大氣環(huán)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(huán)境中的臭氧污染物濃度達到最高值,冬季溫度較低,大氣環(huán)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(yīng)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。
大氣環(huán)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(qū)大氣中的臭氧濃度較高,長三角、珠三角等工業(yè)企業(yè)密集、車輛眾多,由于工業(yè)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(huán)境中的臭氧污染,使臭氧污染物濃度含量持續(xù)上升。西部等經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū),由于人口密度低、機動車保有量少工業(yè)企業(yè)數(shù)量較少、植被覆蓋率高等特點,使得這一區(qū)域大氣中的臭氧污染物濃度含量較低。
一方面,臭氧產(chǎn)生的前體物為揮發(fā)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(jiān)測難度大,對其理論認知及研究尚處于起步環(huán)節(jié),加大了后期臭氧污染物治理難度??偠灾髿獬粞跷廴疚锓乐坞y度大的主要原因為:監(jiān)測數(shù)據(jù)不夠準確、臭氧產(chǎn)生源頭前體物排放控制難度大,氮氧化物及VOCs 同時發(fā)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(chǎn)生。
“十四五”時期,要高度重視臭氧污染及PM2.5 協(xié)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(wèi)戰(zhàn)”。針對臭氧污染物特征,以及“十四五”時期環(huán)保規(guī)劃要求,做好臭氧污染防治需要從制度設(shè)計、協(xié)同監(jiān)測,以及跨區(qū)域合作等方面,綜合施策。
首先,應(yīng)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(jié)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(jiān)督檢查。生態(tài)環(huán)境部要聯(lián)合各級環(huán)保機構(gòu),在臭氧污染較重的時段、區(qū)域聯(lián)合開展執(zhí)法檢查工作,指導(dǎo)夏季、長三角、珠三角等發(fā)達區(qū)域臭氧污染防治工作。再次,建立區(qū)域行業(yè)防治目錄。緊盯重點區(qū)域、重點行業(yè),建立臭氧污染防治臺賬,通過重點行業(yè)目錄的建立,樹立全區(qū)域、全領(lǐng)域一盤棋,統(tǒng)籌推進臭氧污染防治走深走實。
要做好不同區(qū)域臭氧形成機制的監(jiān)測,搞清楚不同區(qū)域、不同領(lǐng)域內(nèi)臭氧形成機制及其前體物的變化趨勢,為構(gòu)建動態(tài)臭氧污染監(jiān)測體系提供詳細資料。具體而言,可建立臭氧污染監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)[5]。如,借助全國空氣質(zhì)量預(yù)報發(fā)布系統(tǒng)及時做好空氣污染監(jiān)測及相關(guān)監(jiān)測信息發(fā)布,發(fā)揮大氣污染防治預(yù)警指導(dǎo)功能。建立不同區(qū)域、不同部門之間相互協(xié)作關(guān)系,做好大氣環(huán)境質(zhì)量預(yù)警、預(yù)報協(xié)作配合,數(shù)據(jù)信息共享,從而為相關(guān)部門提供及時、準確的臭氧污染數(shù)據(jù)信息,為相關(guān)部門及時采取有效措施防治臭氧污染提供第一手數(shù)據(jù)信息。
從臭氧污染特征分析來看,做好臭氧產(chǎn)生的前體物污染控制是防治臭氧污染能否取得成功的關(guān)鍵所在。由于近地面的臭氧污染主要與揮發(fā)性有機物及氮氧化物密切相關(guān),這些前體物與紫外線光合作用而產(chǎn)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(chǎn)生重點行業(yè)、領(lǐng)域及地區(qū)監(jiān)管,鼓勵企業(yè)做好轉(zhuǎn)型升級和技術(shù)改造力度,加快推進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級、能源消費結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化,最大限度地降低前體物產(chǎn)生量。
臭氧污染物產(chǎn)生具有明顯的區(qū)域性特點,需要構(gòu)建跨區(qū)域臭氧污染治理體系,重點是要做好揮發(fā)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(qū)域臭氧污染防治協(xié)同體系,集中各自優(yōu)勢,發(fā)揮協(xié)同作戰(zhàn),如建立珠三角、長三角、京津冀等臭氧污染防治協(xié)同機制,構(gòu)建統(tǒng)一臭氧污染治理體系,實現(xiàn)臭氧污染防治數(shù)據(jù)共享,最大限度地實現(xiàn)跨區(qū)域治理的目的。
隨著環(huán)保意識的增強,以及營造良好生活環(huán)境的現(xiàn)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(huán)境污染治理的重點。做好臭氧污染防治,打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn),需要立足臭氧污染特點,充分認識到臭氧污染的現(xiàn)實危害,采取有力措施,發(fā)揮協(xié)同綜合作戰(zhàn),堅決打贏“藍天保衛(wèi)戰(zhàn)”,為建設(shè)美麗中國提供有力支持。