文｜《小康》·中國小康網(wǎng)記者 袁帥

危字當頭 近十年以來，我國區(qū)域大氣臭氧濃度緩慢上升。京津冀、長三角、珠三角和汾渭平原四大城市群臭氧升幅明顯高于全國平均水平。圖源/hellorf

每年的9月16日是國際臭氧層保護日。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署發(fā)布的2022年世界臭氧日的主題為：“蒙特利爾議定書35周年：全球合作以保護地球上的生命”，旨在深刻認識《蒙特利爾議定書》對氣候變化的更廣泛影響，以及協(xié)作行動的必要性，建立伙伴關(guān)系并發(fā)展全球合作，以應(yīng)對氣候挑戰(zhàn)，并為子孫后代保護地球上的生命。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署臭氧秘書處表示，臭氧消耗、臭氧層空洞仍然是目前全人類面臨的最大威脅之一，人們持續(xù)保護臭氧層的行動將繼續(xù)保護人類和地球上的所有生命，而在臭氧保護方面的全球性合作將為保護地球上的生命、營造更美好的未來生存環(huán)境爭取到更佳時機。

氣候懲罰風險加劇

世界氣象組織（WMO）發(fā)布的《2022年空氣質(zhì)量和氣候公報》顯示，污染和氣候變化之間的相互作用將對數(shù)億人施加額外的“氣候懲罰”?！皻夂驊土P”具體指的是氣候變化對地面臭氧產(chǎn)生的放大效應(yīng)，它將對人們呼吸的空氣產(chǎn)生負面影響。預(yù)計受氣候變化影響最大的地區(qū)主要是亞洲。氣候變化可能加劇地表臭氧污染事件，對數(shù)億人的健康造成不利影響。

對此，世界氣象組織秘書長佩特里·塔拉斯分析稱，“隨著全球變暖，即使在低排放的情況下，野火和相關(guān)的空氣污染預(yù)計也會增加。除了對人類健康的影響外，空氣污染物從大氣沉降到地球表面，還將影響生態(tài)系統(tǒng)?！彼A(yù)測，熱浪的頻率、強度和持續(xù)時間會進一步增加，這可能會導(dǎo)致空氣質(zhì)量更差，“在今年歐洲和中國的熱浪中就可以看到這一點。穩(wěn)定的高壓大氣條件、陽光和低風速都促成了高污染水平?！?/p>

值得注意的是，空氣質(zhì)量和氣候是相互關(guān)聯(lián)的，導(dǎo)致空氣質(zhì)量退化的化學(xué)物質(zhì)通常與溫室氣體共同排放。因此，其中一個發(fā)生變化必然會引起另一個的變化?？諝赓|(zhì)量反過來又通過大氣沉降影響生態(tài)系統(tǒng)健康，氮、硫和臭氧的沉積會對清潔水、生物多樣性和碳儲存等自然生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負面影響，并會影響農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的作物產(chǎn)量。

政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第六次評估報告(AR6)顯示，到本世紀末，在高排放情景下，發(fā)生類似2019年在澳大利亞、2020年至2021年在美國西部觀測到的災(zāi)難性野火事件的概率可能增加40%～60%，在低排放情景下可能增加30%～50%。如果溫室氣體排放居高不下，到21世紀下半葉，全球氣溫將比工業(yè)化前上升3℃。那么，在污染嚴重的地區(qū)，尤其是亞洲，地面臭氧水平預(yù)計將會上升。大部分臭氧的增加是由于化石燃料燃燒排放的增加，但大約五分之一的增加是由于氣候變化，最有可能的實現(xiàn)路徑是通過增加熱浪來實現(xiàn)，它放大了空氣污染事件的影響。因此，由于氣候變化而變得越來越普遍的熱浪很可能會繼續(xù)導(dǎo)致空氣質(zhì)量的惡化。

在《基加利修正案》下，各國已承諾逐步減少氫氟碳化合物的排放和使用，此舉預(yù)計可以避免到本世紀末全球溫度升高0.4°C。這一議定書及其修正案正在幫助世界推行氣候友好和節(jié)能的冷卻技術(shù)?，F(xiàn)在，臭氧層正在愈合，借助它，人類可以更好地抵御太陽的紫外線輻射。

不可否認的是，多年來，全球范圍內(nèi)的臭氧保護行動保護了數(shù)百萬人免受皮膚癌和白內(nèi)障危害，使重要的生態(tài)系統(tǒng)得以生存繁榮，并保護了地球上的生命。它還減緩了氣候變化：如果消耗臭氧的化學(xué)品未被禁止，本世紀末全球氣溫將額外上升2.5°C，那將是一場災(zāi)難。全球碳中和排放情景也將限制未來極端臭氧空氣污染事件的發(fā)生。

探路PM2.5與臭氧協(xié)同控制

臭氧素有“在天是佛，在地是魔”的風評。臭氧在近地面濃度較高時，會對人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生有害影響。汽車尾氣和工廠廢氣是造成臭氧污染的主要原因之一。另外，臭氧污染隱藏的比PM2.5更深，即使在晴朗的藍天下，也可能存在著臭氧濃度超標的問題。

如何保護臭氧層成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問題。

臭氧普遍存在于從地面到50千米的大氣中。90%左右的臭氧集中在距地面15～50千米的平流層，可以有效阻擋太陽的紫外輻射，起到保護人類和地球生態(tài)環(huán)境的作用。還有10%左右的臭氧存在于近地面10千米以下的對流層，在這里，臭氧濃度的增加，會對人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員、博士生導(dǎo)師王躍思表示，近十年以來，我國區(qū)域大氣臭氧濃度緩慢上升。京津冀、長三角、珠三角和汾渭平原四大城市群臭氧升幅明顯高于全國平均水平。從全球角度來看，熱帶產(chǎn)生的臭氧可能會增加北半球?qū)α鲗哟髿獬粞鹾??！案邼舛瘸粞跬ㄟ^破壞植物組織降低其光合速率，削弱固碳作用，造成植被固碳量下降?！?/p>

王躍思指出，從發(fā)展趨勢分析，我國未來紫外輻射總體將呈現(xiàn)緩慢增長趨勢，這將進一步增加臭氧生成的潛勢力，客觀上加大了臭氧防治的難度。在控制路徑上，要進行區(qū)域性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整，城市交通結(jié)構(gòu)方面要推動電動車的應(yīng)用，區(qū)域交通結(jié)構(gòu)方面要倡導(dǎo)公轉(zhuǎn)鐵、公轉(zhuǎn)水，用地結(jié)構(gòu)方面要避免過度城市化，在城市和城市之間留有足量生態(tài)緩沖區(qū)間。因此，京津冀、長三角、珠三角和汾渭平原四大城市群需要進一步大幅減排氮氧化物，才能降低大氣氧化能力，控制近地面臭氧污染加劇，同時也不能放松治理揮發(fā)性有機物。

此外，臭氧治理還應(yīng)控制甲醛等排放。北京大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授陸克定表示，臭氧并非直接排放產(chǎn)生，而是由進入到大氣中的氮氧化物和揮發(fā)性有機物通過復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。因此，臭氧控制更加依賴對反應(yīng)過程的精準認知和后續(xù)的精細化調(diào)控。

對于城區(qū)而言，雖然總體處于揮發(fā)性有機物控制區(qū)，但是也存在一定的時空變化。比如，通常每一天的上午處于揮發(fā)性有機物控制區(qū)，即臭氧產(chǎn)生主要受控于揮發(fā)性有機物；而下午是氮氧化物控制區(qū)。這也意味著，當前政策管控可以更加精準。

陸克定還提出了一種新路徑，其團隊研究發(fā)現(xiàn)，臭氧治理除了要控制以芳烴、烯烴和烷烴為代表的揮發(fā)性有機物和氮氧化物，還可控制含氧揮發(fā)性有機物和活性含氮化合物。在全球典型城市群區(qū)域都發(fā)現(xiàn)了顯著的人為源含氧揮發(fā)性有機物和人為源單萜烯的直接排放，它們對臭氧污染也有顯著的貢獻，值得在管控時加以考慮。

按照政策規(guī)劃，“十四五”期間，我國要實施PM2.5和臭氧協(xié)同控制。王躍思對此十分贊成，“如果治理PM2.5還是原來的脫硫脫硝手法，不顧及揮發(fā)性有機物，會為治理臭氧提高難度。為了在‘十四五’期間使我國空氣質(zhì)量長期達標，首先要控制氮氧化物，因為氮氧化物是大氣中的氧化劑；其次要控制揮發(fā)性有機物，因為它是還原劑；再次是控制氨，因為它是中和劑，可以跟顆粒物結(jié)合成硝酸銨、硫酸銨。顆粒物可以長距離傳輸?shù)胶苓h的地方，如果原來傳送到的地方是缺氮肥的，它這樣一傳輸，那個地方就施上氮肥了。這會種下惡果。比方說原來有一個地區(qū)植物有100種，加進氮肥，造成某些植物瘋長，其他的植物就會被抑制，該地區(qū)植物的生物多樣性就受到了破壞。只有把這三個前體物都控制住了，PM2.5和臭氧才有可能協(xié)同控制。”