甘肅省臭氧濃度時空變化特征分析及治理方向的思考

孫 巍

(甘肅省生態(tài)環(huán)境科學(xué)設(shè)計研究院，甘肅 蘭州 730000）

“十三五”期間，甘肅省生態(tài)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域制定實(shí)施了一系列空氣環(huán)境質(zhì)量改善政策措施，無論是對于“十二五”提出的“氣十條”相關(guān)任務(wù)的延續(xù)，還是藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)新任務(wù)的提出，都緊扣本省作為能源大省、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)偏重的特征，側(cè)重于二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入顆粒物（PM10）、細(xì)顆粒物（PM2.5）、一氧化碳（CO）等污染物的治理，唯獨(dú)缺乏對于O3污染的管控要求。近年來，國家對于O3污染日益重視[1]，O3污染防治應(yīng)引起足夠的關(guān)注。

1 甘肅省主要大氣污染物濃度變化趨勢

自2015 年以來，甘肅省環(huán)境空氣質(zhì)量總體呈現(xiàn)改善趨勢（見表1），SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO 濃度持續(xù)下降，分別較2015 年下降41.9%、12.9%、18.9%、19.0%、34.8%；O3濃度有一定程度上升，較2015 年上升6.9%。從SO2、NO2、PM10、PM2.5的年均值達(dá)標(biāo)水平分析，2015 年以來，SO2濃度始終保持在國家二級濃度限值以下，并在2017 年以后降至國家一級濃度限值以下，已達(dá)標(biāo)；NO2濃度始終保持在國家一級限值以下，且呈緩慢下降趨勢，已達(dá)標(biāo)；PM10濃度下降幅度較大，但仍未降至國家二級濃度限值以下，尚未達(dá)標(biāo)；PM2.5濃度下降幅度較小，在2016 年年中以后下降至國家二級濃度限值以下，已達(dá)標(biāo)。國家未制定CO 與O3年均值濃度限值，根據(jù)國家空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)（GB 3095—2012），CO 24 h 日均濃度一、二級標(biāo)準(zhǔn)均為4 mg/m3，O3日最大8 h 平均濃度一級標(biāo)準(zhǔn)為100 μg/m3，二級標(biāo)準(zhǔn)為160 μg/m3。2015 年以來，全省CO 濃度具有較大下降幅度，至2018 年已達(dá)到了國家一級濃度限值要求；O3濃度持續(xù)上升，上升速度雖較為緩慢，但如不遏制上升趨勢，有較大的風(fēng)險突破國家二級標(biāo)準(zhǔn)濃度限值。2015—2018 年，除O3外，主要大氣污染物都呈下降趨勢，可見O3正在逐步成為全省空氣環(huán)境質(zhì)量的潛在威脅。

表1 甘肅省及各市州2018 年年均濃度較2015 年升降比例（%）

續(xù)表1

2 各市州O3 濃度時間變化特征

從各地O3年均濃度時間變化趨勢來看（圖1），2015年以來，除甘南州外，13 個市州O3年均濃度總體呈現(xiàn)上升趨勢，各市州O3日最大8 h 平均濃度均未完全達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn)限值要求，O3濃度環(huán)境不容樂觀。

圖1 全省及各市州2015—2018 年O3 年均濃度變化趨勢圖

從各地O3日均濃度時間變化趨勢來看（圖2）。O3濃度呈現(xiàn)明顯兩頭低中間高的季節(jié)變化趨勢，夏秋季濃度高于春冬季，且差異明顯，超標(biāo)主要集中在夏秋兩季。按照O3日最大8 h 平均濃度二級標(biāo)準(zhǔn)160 μg/m3，各市州O3日最大8 h 平均濃度均未完全達(dá)到國家二級標(biāo)準(zhǔn)限值要求，且全部呈現(xiàn)逐年上升趨勢。蘭州市上升趨勢尤為明顯，超標(biāo)天數(shù)顯著增加。

圖2 各市州2015—2018 年O3 8 h 滑動平均值變化趨勢

3 各市州O3 濃度空間變化特征

從各市州O3日均濃度空間變化趨勢來看（圖3）。2015 年，全省各市州O3污染普遍存在，張掖市污染程度相對較重。2015—2018 年，全省O3污染情況日趨嚴(yán)重，2018 年蘭州和河西走廊地區(qū)已成為全省O3污染主要分布區(qū)，且污染程度較2015 年明顯增加。

圖3 各市州2015—2018 年O3 年均濃度分布變化圖

4 O3 污染治理思路的建議

綜上所述，O3污染已成為我省空氣環(huán)境質(zhì)量的隱患?！笆濉睍r期，甘肅省生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作并未對O3污染防治提出明確的任務(wù)目標(biāo)和措施。目前研究表明[6]，近年來O3污染逐步顯著主要受以下幾個方面影響：一是近年來PM2.5減排措施得力，力度較大，而PM2.5濃度下降后造成的環(huán)境會助推O3的產(chǎn)生；二是沙塵等極端天氣環(huán)境有利于O3的產(chǎn)生。“十四五”期間，國家O3污染治理的思路關(guān)鍵在于控制揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）和氮氧化物（NOx）2 種前體物質(zhì)，這2 種污染物同時也是細(xì)顆粒物（PM2.5）的前體。因此，“十四五”期間，PM2.5和O3協(xié)同治理是必然趨勢。

“十四五”初期，國家雖尚未出臺O3治理具體意見及相關(guān)方案，本省更多地應(yīng)從前體控制等，間接手段實(shí)現(xiàn)O3污染治理，在保持PM2.5濃度鞏固改善的同時，實(shí)現(xiàn)VOCs 和NOx 的協(xié)同減排。從具體思路來說，一是要實(shí)施分區(qū)改善、分類施策，根據(jù)“十三五”末期14 個市州空氣環(huán)境質(zhì)量，要求達(dá)到目標(biāo)任務(wù)的城市在“十四五”時期進(jìn)一步鞏固，而未達(dá)到目標(biāo)任務(wù)的城市則進(jìn)一步改善；二是逐步完善PM2.5、O3等污染物來源解析和機(jī)理研究，補(bǔ)充完善各市州主要大氣污染物源解析和重點(diǎn)行業(yè)排放清單編制，開展協(xié)同治理科技攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治理、科學(xué)治理；三是開展VOCs 專項整治，統(tǒng)籌考慮PM2.5和O3污染區(qū)域傳輸規(guī)律和季節(jié)性特征，加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域、重點(diǎn)時段、重點(diǎn)領(lǐng)域、重點(diǎn)行業(yè)治理，強(qiáng)化分區(qū)分時分類差異化精細(xì)化協(xié)同管控，特別是夏季（6—9 月），應(yīng)積極組織開展專項行動。

結(jié)合近年甘肅省O3濃度時空變化情況來看，應(yīng)從以下幾方面著手進(jìn)行防治。一是突出時間精準(zhǔn)，O3污染主要存在于夏秋兩季，各級生態(tài)環(huán)境部門應(yīng)加快制定夏秋兩季專項治理行動方案，開展專項整治；二是主抓重點(diǎn)地區(qū)，將蘭州市及周邊區(qū)域、河西走廊特別是張掖地區(qū)作為O3防治的主戰(zhàn)場，集中力量進(jìn)行防控；三是明確重點(diǎn)行業(yè)，在國家第二次污染源普查的基礎(chǔ)上，開展重點(diǎn)行業(yè)O3污染摸排，形成全省重點(diǎn)污染企業(yè)清單，明確管控目標(biāo)；四是實(shí)現(xiàn)VOCs 全過程管控，圍繞源頭治理、過程排放、末端治理，統(tǒng)籌工業(yè)污染和移動源排放多個污染領(lǐng)域，從污染源精準(zhǔn)控制和無組織排放管控兩個方面雙管齊下，以嚴(yán)格監(jiān)督執(zhí)法為抓手，使得VOCs 治理能力得到顯著提升，VOCs 排放量明顯下降，進(jìn)而使夏季O3污染得到一定程度遏制；五是將O3優(yōu)良天數(shù)比例列入環(huán)境質(zhì)量考核約束性指標(biāo)，將考核結(jié)果與各市州、各省直部門考核掛鉤，實(shí)現(xiàn)倒逼激勵。