城市臭氧污染治理需更严格的减排标准

　　烈日炎炎的夏季午后，正是城市空气污染物臭氧的“活跃”时刻。6月20日，由美国华盛顿大学与武汉大学合作的大气环境研究成刊发于国际学术期刊《气溶胶与空气质量研究》，研究结果表明，当下中国各大城市虽已采取一系列减排措施，PM2.5指数得到了有效的控制，但空气中氮氧化物浓度的降低仍不足以缓解臭氧污染，如要达到合格标准则需更加严格的减排措施。为进一步探讨城市臭氧污染治理问题，本报记者采访了论文通讯作者美国华盛顿大学自然科学部主席、环境化学系教授Daniel Jaffe。

　　城市空气污染物臭氧大多由石化工业、加油站、汽车尾气等排放的挥发性有机物（VOC）与氮氧化物，在强光照射下经一系列复杂光化学反应形成，是城市光化学烟雾的主要成分之一。尽管地球20公里上空的臭氧层是人类家园的“保护罩”，地面上臭氧浓度的超标却会刺激人体呼吸系统。近年中国城市的臭氧污染情况大多为轻度，但其对人体健康、其他污染颗粒物形成的影响却不容小觑。

　　在此项中美合作的研究中，研究人员采集了2014-2016年间16个中国主要城市的臭氧浓度数据，使用一种创新数据模型对引起臭氧污染的各项因素进行了评估，对数据之间的相关性与因果关系进行了探讨，考虑的因素包括气象、地形、车辆排放、工业排放等。数据研究结果显示，在2015年北京APEC期间，北京空气质量的显著改善正是由于强力的减排政策与措施，其中空气中二氧化氮浓度一度下降了44.6%。然而，空气中的臭氧浓度仅下降了15.7%，且基本上可归因于风向及温度变化，也就是说，即使是“APEC蓝”期间的减排政策，仍不足以为城市臭氧污染治理带来可观测的效果。

　　为什么氮氧化物浓度显著下降的时候仍会发生臭氧浓度超标呢？“臭氧的形成是一连串复杂的反应，在北京‘APEC蓝’这个案例中，其控制步骤正是氮氧化物的浓度。”Daniel向记者解释说。“对生成的产物臭氧来说，氮氧化物即使浓度降低仍是过量的，这个化学反应依然会不断发生。”从科学的角度来看，要控制臭氧浓度，就需要大幅度减少氮氧化物和VOC排放。

　　根据Daniel近几十年来对美国大气环境的研究，城市空气中的臭氧来源十分多元化，包括产生于闪电期间化学反应，或来自地球上空的平流层，或其他区域的污染物流动，加上城市内部产生的二次污染等。正是因为来源众多且反应复杂，治理臭氧污染也就变得十分困难。Daniel指出，这些自然因素导致的臭氧来源大部分是不可控制的，但城市内部及周边地区的臭氧浓度却可以通过减少氮氧化物排放进行人为控制。

　　以近30年来美国洛杉矶空气污染治理为例。地处美国西部，洛杉矶市在上世纪70-80年代遭遇过一系列严重的空气污染问题，包括颗粒物超标、臭氧超标等。为解决这一问题，加州政府几乎对一切能够造成氮氧化物和VOC排放的产业进行了严格管控，从日化清洁剂到车辆内燃机，洛杉矶空气质量在几十年内得到了改善。当记者问及如何解决中国城市臭氧超标的问题时，Daniel结合美国的污染治理经验表示，中国城市需要制定更为严格的排放标准。“有三个方面需要提升。一是汽车尾气的排放标准，现在美国汽车内燃机设计清洁性很好，产生的尾气污染物含量很低；二是要降低电厂、化工厂等工业废气的排放，污染严重的企业需要整改或关停；三是对直接的生物质燃烧供暖进行治理，加州、华盛顿州已大规模推广清洁供热壁炉，对燃烧秸秆、木材取暖的中国农村来说这也是一个可行的解决方案。”Daniel说。对标国际，中国环保部门需要制定更为严格的排放标准，才能有效控制氮氧化物和VOC的排放，从而减少臭氧污染。

　　尽管如此，“会说话”的数据表明目前美国的空气质量仍不尽如人意。由于夏季不断的森林野火和冬季不加以管控的木材燃烧供暖，近10年来美国西部的空气质量呈现了下降态势，空气颗粒物和臭氧浓度均在缓缓上涨。Daniel对此表达了担忧，“中国已经在环境保护问题上做了很多，但从保护全球环境的角度来看，中国需要继续为改善地球环境做出贡献。”