中國環(huán)境監(jiān)測總站大氣室工程師孟曉艷：環(huán)境空氣質量監(jiān)測助力臭氧污染防治

◎本刊記者 鄭挺穎

中國環(huán)境監(jiān)測總站大氣室工程師孟曉艷：環(huán)境空氣質量監(jiān)測助力臭氧污染防治

◎本刊記者 鄭挺穎

作為一種越來越受到關注的環(huán)境污染物，臭氧污染正在引起公眾越來越多的重視。那么，臭氧經常在我國的哪些城市出沒？其出沒可有規(guī)律？我們將如何對付它們？要想了解敵情，就需要請出布下天羅地網的環(huán)境監(jiān)測工作者們。7月5日，中國環(huán)境監(jiān)測總站大氣室高級工程師孟曉艷接受了《環(huán)境與生活》雜志記者的采訪。

中國環(huán)境監(jiān)測總站大氣室工程師孟曉艷

目前338座城市可監(jiān)測臭氧

《環(huán)境與生活》：中國環(huán)境監(jiān)測總站是如何監(jiān)控大氣中臭氧的？

孟曉艷：2012年2月29日，國務院發(fā)布了新修訂的《環(huán)境空氣質量標準》，新標準增加了細顆粒物（PM2.5）和臭氧8小時濃度限值監(jiān)測指標。

我國實施新標準監(jiān)測可以說是分三步走的：

第一步：2013年1月1日起，京津冀、長三角、珠三角區(qū)域及直轄市、省會城市和計劃單列市共計74個地級及以上城市，率先開展臭氧監(jiān)測。

第二步：2014年，臭氧監(jiān)測城市數量增至161個。

第三步：自2015年起，開展臭氧監(jiān)測的城市增至338座。

在臭氧監(jiān)測點位的選擇上，我們建議先從污染較重、人口較密集的城市地區(qū)開展地面臭氧監(jiān)測，主要是為了說清城市地區(qū)臭氧污染情況。

借鑒歐美經驗，我們設立了以下4種監(jiān)測點位：

①上風向和背景監(jiān)測點；

②下風向最大濃度監(jiān)測點；

③最大暴露點（高人口密度區(qū)）；

④最大排放監(jiān)測點位。設置在靠近臭氧前體物氮氧化物（氮氧化物）和揮發(fā)性有機物（揮發(fā)性有機物）排放源的地方。

我們認為，開展臭氧監(jiān)測的城市在建成區(qū)內至少應選取2個現有監(jiān)測點位，即城區(qū)高人口密度區(qū)代表監(jiān)測點和最大濃度監(jiān)測點。有條件的城市應在城市上風向和背景監(jiān)測點（對照點）、地區(qū)影響邊緣監(jiān)測點增加監(jiān)測點位。臭氧監(jiān)測布點過程中應充分考慮不同功能監(jiān)測點設置要求，監(jiān)測體系應該包括上述各種監(jiān)測點。若監(jiān)測結果表明臭氧污染嚴重，該城市應在所有監(jiān)測點位監(jiān)測臭氧。目前我國是在所有的國控環(huán)境空氣質量監(jiān)測點位上均配備了臭氧監(jiān)測設備。

《環(huán)境與生活》：我國的臭氧濃度標準是怎樣的？和外國的標準有和不同？

孟曉艷：我國《環(huán)境空氣質量標準》（GB 3095-2012）規(guī)定，臭氧日最大8小時平均濃度限值二級標準為160微克/立方米，這與其他國家臭氧標準水平相當；同時《環(huán)境空氣質量評價技術規(guī)范（試行）》（HJ 663-2013）規(guī)定臭氧年評價采用臭氧日最大8小時平均的第90百分位數，高于160微克/立方米為超標。

“臭氧8小時平均”，也稱“臭氧8小時滑動平均”，指以某一時刻作為計時終點的前8小時平均濃度的算術平均值?！俺鞘谐粞醯娜兆畲?小時平均”是指各點位臭氧日最大8小時平均濃度值的算術平均值。目前，我們采用“城市臭氧的日最大8小時平均”評價這一天臭氧污染水平的標準。臭氧數據統計結果按GB/T 8170中規(guī)則進行修約。

2013年～2017年前5個月 74城市及重點區(qū)域臭氧超標城市數量

2015年～2017年前5個月 338城市臭氧日最大8小時濃度同比變幅

2015年全國338個城市臭氧日最大8小時濃度

2016年全國338個城市臭氧日最大8小時濃度

《環(huán)境與生活》：目前，我國的臭氧監(jiān)測技術體系是否完備？

孟曉艷：目前，我國環(huán)境空氣質量評價過程中，臭氧監(jiān)測均使用在線監(jiān)測設備（紫外光度法、差分吸收光譜分析法），其中以紫外光度法的點式設備為主。

可以說我們的臭氧監(jiān)測技術體系和質控體系較為完備，包括技術方法、儀器設備選型、點位布設、評價技術方法都比較成熟；數據傳輸、數據審核、量值溯源等也日趨完備。

《環(huán)境與生活》：我國當前臭氧污染比較嚴重的地區(qū)主要是哪些？有什么特點？

孟曉艷：我們可以看看2013年以來全國臭氧污染特征及趨勢分析，再來看看臭氧變化趨勢和主要污染區(qū)域。

2013～2016年，全國74座城市的臭氧監(jiān)測數據表明，這74座城市的臭氧濃度總體呈現上升趨勢，且百分位較高區(qū)間臭氧濃度逐年上升速率越快。臭氧污染的區(qū)域性特征明顯，京津冀及周邊、長三角、珠三角、成渝、遼中等區(qū)域臭氧污染問題突出，平均每座城市每年的臭氧超標天數增長3天，臭氧污染呈明顯的日和季節(jié)變化特征，每天14∶00 ～ 17∶00達到小時濃度峰值，超標日主要集中于5～10月。另外，臭氧對環(huán)境空氣質量綜合指數的影響逐年增加。

《環(huán)境與生活》：我國臭氧污染呈現何種趨勢？

孟曉艷：2015～2017年的前5個月，全國臭氧污染總體呈上升趨勢，特別是2017年的前5個月，臭氧日最大8小時第90百分位濃度同比明顯增加，增幅達10.9%；2017年的前5個月，全國有89座城市的臭氧濃度同比變幅超過20%，73座城市的臭氧濃度同比變幅在10%至20%之間，濃度同比上升城市主要為南方城市，但北方多個城市也出現臭氧濃度大幅上升現象。

從污染物濃度對空氣質量的影響來看，雖然臭氧的貢獻量在逐年上升，但PM2.5和PM10的污染程度仍較重，對綜合指數的貢獻大于臭氧。

全國臭氧超標率明顯增加

從今年前5個月全國338座城市臭氧日最大8小時濃度同比變幅來看，濃度同比上升城市主要為南方城市，但北方多個城市也出現臭氧濃度大幅上升現象。

2013年至2017年前5個月全國臭氧超標城市數量明顯增加，說明2017年臭氧污染比前幾年有所提前，全國臭氧超標率明顯增加，峰值濃度也出現明顯抬升。

從2013年至2017年的前5個月三大重點區(qū)域（京津冀、長三角、珠三角）6項污染物的平均濃度年際變化來看，三大重點區(qū)域PM2.5等5項污染物濃度均呈下降趨勢，但京津冀和長三角臭氧濃度有顯著的逐年上升趨勢，特別是2017年上升最為顯著。珠三角在2013年至2016年的前5個月的臭氧污染總體平穩(wěn)，但2017年有大幅上升。從污染物濃度對空氣質量綜合指數貢獻量的影響來看，2017年1至5月京津冀的首要污染物第一是PM2.5，第二是臭氧；珠三角和長三角首要污染物第一都是臭氧。

區(qū)域傳輸也是臭氧污染成因

《環(huán)境與生活》：我國城市臭氧的主要來源是什么？

孟曉艷：應該說，我國城市臭氧污染的成因-形成機制比較復雜，受揮發(fā)性有機物和氮氧化物等多種前體污染物影響。

首先，氣象條件是臭氧污染的外因。高溫、強太陽輻射、低云量、相對濕度較低的情況下，往往容易出現高臭氧濃度值。臭氧超標期間，對比同期氣象條件發(fā)現，日照（紫外線強度）與臭氧濃度呈正比，在日照強度上升時臭氧濃度同步上升。

其次，臭氧污染形成的內因是氮氧化物、揮發(fā)性有機物的排放。臭氧污染不是污染源直接排放產生的，而是排放到空氣中的氮氧化物和揮發(fā)性有機物，在空氣中進行復雜的光化學反應形成的。

再次，區(qū)域傳輸也是區(qū)域臭氧污染形成的原因。臭氧除了本地來源外，也受到外界傳輸的影響。

《環(huán)境與生活》：那么，我國對臭氧污染采取了哪些措施？

孟曉艷：《大氣污染防治行動計劃》（俗稱“大氣十條”）要求控制臭氧生成的前體物，就是氮氧化物和揮發(fā)性有機物等的排放。據我所知，我國對臭氧污染已經采取了以下措施：PM2.5和臭氧協同控制、出臺揮發(fā)性有機物治理政策標準和大幅度削減氮氧化物排放。

但是，近年來臭氧污染顯現，說明氮氧化物和揮發(fā)性有機物的控制力度不匹配，氮氧化物減排工作雖然取得積極進展，但揮發(fā)性有機物目前尚未得到有效控制，未來還需加強。

臭氧污染預警已發(fā)揮作用

《環(huán)境與生活》：您能不能向讀者介紹一下，在臭氧污染防治方面，中國環(huán)境監(jiān)測總站做了哪些工作？

孟曉艷：首先，總站進行了城市-區(qū)域-背景各尺度臭氧監(jiān)測。為了解臭氧等污染物的污染程度，探索監(jiān)測技術方法，中國環(huán)境監(jiān)測總站從2008年起組織天津、上海、重慶、廣東省、廣州、深圳、南京、蘇州、寧波等9個城市或地區(qū)，開展了臭氧試點監(jiān)測工作。

2013年起，我國已有338個城市的1436個城市評價點開展臭氧監(jiān)測，另外還有16個背景站、96個區(qū)域站相繼開展臭氧監(jiān)測。揭示了我國臭氧的時空分布特征，為確定臭氧污染的重點控制區(qū)域提供技術支持。

另外，正在組建京津冀區(qū)域顆粒物組分和光化學監(jiān)測網，以北京市及周邊為核心，以手工及在線監(jiān)測相結合，旨在通過對大氣污染成因實時解析，探究造成污染的主要原因，因地制宜選擇污染控制策略。包括對臭氧及其前體物、顆粒物組分開展監(jiān)測。

目前，中國環(huán)境監(jiān)測總站已建立了“全國或地區(qū)空氣質量預報信息發(fā)布系統”，已在顆粒物污染預報預警和重污染應急中發(fā)揮重要作用。其中的臭氧污染預報預警已發(fā)揮作用，提示公眾減少在臭氧重污染空氣中的暴露時間，緩解臭氧污染所造成的危害。但是，未來我國仍需加強臭氧重污染應急響應體系建設，及時指導并實施科學的氮氧化物和揮發(fā)性有機物減排工作。

再透露一下，2018～2020年，我國將在城市-區(qū)域-背景部分重點區(qū)域的點位上，試點監(jiān)測揮發(fā)性有機物，把臭氧污染防治再往前推進一步。