大氣污染防治攻關聯合中心副主任柴發合:科學精準防治臭氧污染
來源：中國環境報
近年來，臭氧在我國多地已經成為影響夏季環境空氣質量的重要因素。臭氧污染治理工作的複雜性和艱巨性決定了臭氧污染治理亟須強化科學支撐。
如何科學治理臭氧污染？目前，各地在科學治理臭氧污染方面還有哪些工作要做？記者就這些問題採訪了國家大氣污染防治攻關聯合中心副主任柴發合。
中國環境報：臭氧污染治理難在何處？治理臭氧污染為何更需秉持科學治污理念？
柴發合：近年來，我國大氣臭氧污染呈加劇態勢，已成為繼PM2.5後困擾城市空氣質量改善和達標管理的一項重要污染物，且治理難度比PM2.5更大。發達國家控制臭氧污染的經驗表明，臭氧污染是空氣質量管理工作中最具挑戰性的難題之一，主要源於三個方面的因素：
第一，臭氧的大氣壽命較長，可以遠距離傳輸，形成區域性污染；控制臭氧污染必須釐清不同區域間的相互貢獻，實行區域聯防聯治。
第二，臭氧的化學生成機制複雜，與前體物的關係呈非線性，削減臭氧前體物排放需符合一定的科學比例並且因地制宜，不合理的減排反而可能導致局地臭氧污染的加重。
第三，臭氧的VOCs前體物來源複雜、種類繁多、活性差異大，因此精準控制難度大。
為切實有效地進行環境空氣臭氧污染防治，需要在科學方法的指導下開展環境空氣臭氧污染來源解析工作，準確定量分析城市—區域—全國等不同空間尺度上的臭氧來源。要弄清楚複雜的氣象過程以及污染物的水平輸送和垂直輸送過程，制定合理有效的氮氧化物（NOx）和揮發性有機物（VOCs）減排策略，明確控制重點，不斷提高臭氧污染防治的科學性和精準性。
中國環境報：目前開展的科研工作給臭氧污染治理提供了哪些支撐？
柴發合：不同於煤煙型污染治理，治理臭氧這種二次污染物，首先要了解臭氧的成因和形成的機理，這是隨著科研工作的不斷深入而逐漸明晰的。
以美國為例，自上個世紀40年代美國洛杉磯光化學煙霧事件開始，美國對臭氧污染治理的探索經歷了由機動車管控為主到全行業的NOx管控，從西部地區到東部地區再到全國範圍的區域聯防聯控，從單純NOx管控到NOx和VOCs協同控制的過程。整個過程都離不開科學研究的指導作用。
一開始，我們知道人類活動產生的污染物是臭氧污染的主要成因。通過研究，發現了NOx和VOCs是最主要的影響因素。這兩種前體物與臭氧的生成是非線性關係，在不同的地區和不同時間，兩者對臭氧生成的影響程度不同，也就是我們常說的臭氧生成敏感性不同。同時，NOx中的一氧化氮對臭氧還有滴定作用，城市中機動車排放的一氧化氮會「吃掉」臭氧，導致城市中心的臭氧濃度會經常低於郊區。而且，臭氧光化學反應的產物，對太陽光照、溫度、濕度、風速等氣象因素非常敏感。
我國臭氧污染研究始於上個世紀70年代的蘭州市，通過科學研究發現，，當地石油化工廠排放的有機廢氣導致了光化學煙霧的產生，因此制定了相關防控對策，開展光化學污染的防控。
通過開展一系列對光化學煙霧的科學研究，我們已經掌握我國臭氧污染高發的時間和區域，發生臭氧污染時的氣象條件、臭氧演變的規律和傳輸特徵，以及臭氧前體物的區域和行業的來源等，為臭氧污染治理提供了準確的方向和精準的抓手。
中國環境報：氮氧化物和揮發性有機物是影響臭氧污染的主要因素。揮發性有機物往往是無組織排放，監管難度更大。如何運用科學治污理念，強化對揮發性有機物的治理？
柴發合：在VOCs治理方面，可以通過排放測算、觀測分析、數值模擬計算等多種科學研究方法，識別眾多VOCs物種中對臭氧形成貢獻較大的活性VOCs物種，釐清活性VOCs物種的主要來源，定性定量地判斷出對臭氧污染貢獻較大的行業。結合行業特性和企業運行特徵，在關鍵排污工段中制定適合行業和企業的治污措施，並為當地政府制定臭氧污染防治對策提供科學的技術支撐。
當前，由生態環境部發布的《重點行業揮發性有機物綜合治理方案》就很好地體現了科學治污的理念。方案從推進源頭替代、加強無組織排放控制、推動建設高效治污設施、強化精細化管控等方面入手，針對石化行業、煤化工行業、化工行業、工業塗裝行業、印刷行業等多個重點行業，以及油品儲運銷、工業園區和產業集群等多個重點環節，提出具體治污措施要求，為降低VOCs排放、推動臭氧污染防治工作提供了科學指導。
中國環境報：臭氧污染為何要與PM2.5污染採用協同共治的策略？
柴發合：近地面臭氧是前體物VOCs和NOx發生光化學反應的產物，PM2.5是人為活動或天然過程排放的反應性氣體在大氣中反應生成的粒徑小於2.5微米的顆粒。臭氧污染和PM2.5污染存在幾方面的關聯性：
首先，臭氧和PM2.5中的二次成分都是通過大氣化學反應產生，前體物類似，都包含NOx和VOCs，臭氧與二次顆粒物生成呈現一定的正相關關係。其次，多種因素影響臭氧與PM2.5的關聯性，臭氧是由光化學反應生成，光的通量直接決定了臭氧生成的能力。PM2.5的存在增加了氣溶膠光學厚度，削弱了達到近地面的光量，減少了光解反應速率，削弱了臭氧生成。再次，高臭氧濃度導致大氣氧化性增強，有利於二次顆粒物的生成，從而加劇PM2.5污染。
採用協同控制的策略是科學治污理念的具體體現。臭氧的前體物NOx和VOCs也是PM2.5的前體物。因此，協同控制對臭氧污染防治意義重大。近幾年PM2.5治理取得了一定的進展。在治理臭氧污染時，應在治理PM2.5的基礎上繼續總結經驗，採取協同控制的策略。
中國環境報：下一步，臭氧污染治理的重點在哪裡？
柴發合：臭氧污染防治在歐美國家歷經幾十年歷程，在我國也將是一個長期的治理過程。
近年來，我國PM2.5污染治理取得顯著成效，PM2.5呈現出更突出的二次污染特徵，而高濃度NOx和VOCs導致的大氣強氧化性是重污染期間PM2.5二次組分暴髮式增長的關鍵驅動力，與夏季臭氧污染成因類似。
下一步，將深入研究重點區域臭氧污染特徵和傳輸規律，科學劃定臭氧聯防聯控區域，定量解析前體物減排與臭氧生成的非線性關係，持續開展臭氧污染防控措施效果評估，逐步開展臭氧對人體健康和生態環境影響研究。以VOCs和NOx協同減排為抓手，建立標準、監測、執法閉環的VOCs治理體系，堅持源頭替代、過程式控制制、末端減排的全過程管控技術路線。細化VOCs排放清單，摸清底數、動態更新、總量控制，強化涉VOCs重點源排放監測與監管，優化現有監測網路，建立國家光化學監測網，提高研判能力，全面推進PM2.5和臭氧的協同防治。
中國環境報：目前，一些地方臭氧污染治理成效不足的原因在於未充分認識科學治污的理念，治理舉措缺乏科學性。您對地方進一步加強臭氧污染治理有哪些建議？
柴發合：相較於PM2.5，臭氧主要為二次污染物，它的防治主要在於前體物VOCs和NOx的管控。由於臭氧生成機理複雜，和前體物之間存在複雜的非線性響應關係，特別需要在科學研究的指導下，制定合理的減排規劃，對VOCs和NOx進行協同控制。
除來自本地大氣光化學反應過程外，區域傳輸對臭氧污染也有較大貢獻。因此，通過簡單地控制本地一次污染物的排放無法有效實現臭氧污染防治的目標，需要構建有力的區域/多地區聯防聯控機制，避免因不合理的減排可能導致的局地臭氧污染加重現象。
目前，各地應當以VOCs控制為主，從問題多、易上手、見效快、單位排放量臭氧生成潛勢大等多角度考慮，全面加強石化、化工、工業塗裝、包裝印刷、加油站儲油庫等重點行業的監管力度。
臭氧污染防治將是一項長期和艱巨的任務，不可能一蹴而就。要保持臭氧污染防治持續作戰的戰略定力，持續深化四大結構調整，在移動源、工業源和社會生活源控制策略上力爭取得新的突破。
中國環境報：環境污染尤其是臭氧污染防治不單單是生態環境部門的工作，也是整個社會的工作，需要全社會的參與。您覺得社會各個層面應該怎麼做？
柴發合：的確，臭氧污染會影響到我們每一個人的健康，同時我們又可能是臭氧污染的貢獻者。因此，不論是普通老百姓還是工業企業的經營者都應該努力做到減少臭氧污染，保護大氣環境。
對於普通老百姓來說，我們的一些日常活動，如用電、開車、裝修和戶外燒烤等都會直接或間接排放大量臭氧前體物NOx和VOCs，從而導致臭氧污染。因此，我們要養成節約用電、盡量乘坐公共交通出行、用水性漆等環保產品進行裝修、減少戶外燒烤等好習慣。
對於企業經營者來說，首先應在思想上認識到企業在生態環境保護上的責任；同時，要發揮企業的主觀能動性，嚴格執行相關排放標準，積極主動地採取適用技術減少臭氧前體物NOx和VOCs的排放，要在污染源頭、生產過程和廢氣治理每個環節做到應控盡控。
對於各級政府來說，應基於科學認知，制定符合地方特點的臭氧污染防控方案。採取最有效的VOCs和NOx長期減排策略和短期應對措施，精準施策，強化監管，季節調控，靶向治理，抑制臭氧污染惡化趨勢，降低臭氧污染水平，減少臭氧污染天數。
在臭氧污染防治的過程中應開展動態跟蹤研究，開發高效適用控制技術，科學評價臭氧防治行動的成效，不斷優化臭氧防控對策，為臭氧污染防治和PM2.5與臭氧協調控制提供堅實的科技支撐。
