◎本刊記者 鄭挺穎

中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站大氣室工程師孟曉艷：環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)助力臭氧污染防治

◎本刊記者 鄭挺穎

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

中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站大氣室工程師孟曉艷

目前338座城市可監(jiān)測(cè)臭氧

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

孟曉艷：2012年2月29日，國(guó)務(wù)院發(fā)布了新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，新標(biāo)準(zhǔn)增加了細(xì)顆粒物（PM2.5）和臭氧8小時(shí)濃度限值監(jiān)測(cè)指標(biāo)。

我國(guó)實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)可以說(shuō)是分三步走的：

第一步：2013年1月1日起，京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角區(qū)域及直轄市、省會(huì)城市和計(jì)劃單列市共計(jì)74個(gè)地級(jí)及以上城市，率先開(kāi)展臭氧監(jiān)測(cè)。

第二步：2014年，臭氧監(jiān)測(cè)城市數(shù)量增至161個(gè)。

第三步：自2015年起，開(kāi)展臭氧監(jiān)測(cè)的城市增至338座。

在臭氧監(jiān)測(cè)點(diǎn)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(kāi)展地面臭氧監(jiān)測(cè)，主要是為了說(shuō)清城市地區(qū)臭氧污染情況。

借鑒歐美經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)O(shè)立了以下4種監(jiān)測(cè)點(diǎn)位：

①上風(fēng)向和背景監(jiān)測(cè)點(diǎn)；

②下風(fēng)向最大濃度監(jiān)測(cè)點(diǎn)；

③最大暴露點(diǎn)（高人口密度區(qū)）；

④最大排放監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。設(shè)置在靠近臭氧前體物氮氧化物（氮氧化物）和揮發(fā)性有機(jī)物（揮發(fā)性有機(jī)物）排放源的地方。

我們認(rèn)為，開(kāi)展臭氧監(jiān)測(cè)的城市在建成區(qū)內(nèi)至少應(yīng)選取2個(gè)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)點(diǎn)位，即城區(qū)高人口密度區(qū)代表監(jiān)測(cè)點(diǎn)和最大濃度監(jiān)測(cè)點(diǎn)。有條件的城市應(yīng)在城市上風(fēng)向和背景監(jiān)測(cè)點(diǎn)（對(duì)照點(diǎn)）、地區(qū)影響邊緣監(jiān)測(cè)點(diǎn)增加監(jiān)測(cè)點(diǎn)位。臭氧監(jiān)測(cè)布點(diǎn)過(guò)程中應(yīng)充分考慮不同功能監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置要求，監(jiān)測(cè)體系應(yīng)該包括上述各種監(jiān)測(cè)點(diǎn)。若監(jiān)測(cè)結(jié)果表明臭氧污染嚴(yán)重，該城市應(yīng)在所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)位監(jiān)測(cè)臭氧。目前我國(guó)是在所有的國(guó)控環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)位上均配備了臭氧監(jiān)測(cè)設(shè)備。

《環(huán)境與生活》：我國(guó)的臭氧濃度標(biāo)準(zhǔn)是怎樣的？和外國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)有和不同？

孟曉艷：我國(guó)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095-2012）規(guī)定，臭氧日最大8小時(shí)平均濃度限值二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為160微克/立方米，這與其他國(guó)家臭氧標(biāo)準(zhǔn)水平相當(dāng)；同時(shí)《環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范（試行）》（HJ 663-2013）規(guī)定臭氧年評(píng)價(jià)采用臭氧日最大8小時(shí)平均的第90百分位數(shù)，高于160微克/立方米為超標(biāo)。

“臭氧8小時(shí)平均”，也稱“臭氧8小時(shí)滑動(dòng)平均”，指以某一時(shí)刻作為計(jì)時(shí)終點(diǎn)的前8小時(shí)平均濃度的算術(shù)平均值?！俺鞘谐粞醯娜兆畲?小時(shí)平均”是指各點(diǎn)位臭氧日最大8小時(shí)平均濃度值的算術(shù)平均值。目前，我們采用“城市臭氧的日最大8小時(shí)平均”評(píng)價(jià)這一天臭氧污染水平的標(biāo)準(zhǔn)。臭氧數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果按GB/T 8170中規(guī)則進(jìn)行修約。

2013年～2017年前5個(gè)月 74城市及重點(diǎn)區(qū)域臭氧超標(biāo)城市數(shù)量

2015年～2017年前5個(gè)月 338城市臭氧日最大8小時(shí)濃度同比變幅

2015年全國(guó)338個(gè)城市臭氧日最大8小時(shí)濃度

2016年全國(guó)338個(gè)城市臭氧日最大8小時(shí)濃度

《環(huán)境與生活》：目前，我國(guó)的臭氧監(jiān)測(cè)技術(shù)體系是否完備？

孟曉艷：目前，我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程中，臭氧監(jiān)測(cè)均使用在線監(jiān)測(cè)設(shè)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(diǎn)式設(shè)備為主。

可以說(shuō)我們的臭氧監(jiān)測(cè)技術(shù)體系和質(zhì)控體系較為完備，包括技術(shù)方法、儀器設(shè)備選型、點(diǎn)位布設(shè)、評(píng)價(jià)技術(shù)方法都比較成熟；數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)審核、量值溯源等也日趨完備。

《環(huán)境與生活》：我國(guó)當(dāng)前臭氧污染比較嚴(yán)重的地區(qū)主要是哪些？有什么特點(diǎn)？

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

2013～2016年，全國(guó)74座城市的臭氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，這74座城市的臭氧濃度總體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，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(zhǎng)三角、珠三角、成渝、遼中等區(qū)域臭氧污染問(wèn)題突出，平均每座城市每年的臭氧超標(biāo)天數(shù)增長(zhǎng)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(dá)到小時(shí)濃度峰值，超標(biāo)日主要集中于5～10月。另外，臭氧對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)的影響逐年增加。

《環(huán)境與生活》：我國(guó)臭氧污染呈現(xiàn)何種趨勢(shì)？

孟曉艷：2015～2017年的前5個(gè)月，全國(guó)臭氧污染總體呈上升趨勢(shì)，特別是2017年的前5個(gè)月，臭氧日最大8小時(shí)第90百分位濃度同比明顯增加，增幅達(dá)10.9%；2017年的前5個(gè)月，全國(guó)有89座城市的臭氧濃度同比變幅超過(guò)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(gè)城市也出現(xiàn)臭氧濃度大幅上升現(xiàn)象。

從污染物濃度對(duì)空氣質(zhì)量的影響來(lái)看，雖然臭氧的貢獻(xiàn)量在逐年上升，但PM2.5和PM10的污染程度仍較重，對(duì)綜合指數(shù)的貢獻(xiàn)大于臭氧。

全國(guó)臭氧超標(biāo)率明顯增加

從今年前5個(gè)月全國(guó)338座城市臭氧日最大8小時(shí)濃度同比變幅來(lái)看，濃度同比上升城市主要為南方城市，但北方多個(gè)城市也出現(xiàn)臭氧濃度大幅上升現(xiàn)象。

2013年至2017年前5個(gè)月全國(guó)臭氧超標(biāo)城市數(shù)量明顯增加，說(shuō)明2017年臭氧污染比前幾年有所提前，全國(guó)臭氧超標(biāo)率明顯增加，峰值濃度也出現(xiàn)明顯抬升。

從2013年至2017年的前5個(gè)月三大重點(diǎn)區(qū)域（京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角）6項(xiàng)污染物的平均濃度年際變化來(lái)看，三大重點(diǎn)區(qū)域PM2.5等5項(xiàng)污染物濃度均呈下降趨勢(shì)，但京津冀和長(zhǎng)三角臭氧濃度有顯著的逐年上升趨勢(shì)，特別是2017年上升最為顯著。珠三角在2013年至2016年的前5個(gè)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(duì)空氣質(zhì)量綜合指數(shù)貢獻(xiàn)量的影響來(lái)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(zhǎng)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(guó)城市臭氧的主要來(lái)源是什么？

孟曉艷：應(yīng)該說(shuō)，我國(guó)城市臭氧污染的成因-形成機(jī)制比較復(fù)雜，受揮發(fā)性有機(jī)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(qiáng)太陽(yáng)輻射、低云量、相對(duì)濕度較低的情況下，往往容易出現(xiàn)高臭氧濃度值。臭氧超標(biāo)期間，對(duì)比同期氣象條件發(fā)現(xiàn)，日照（紫外線強(qiáng)度）與臭氧濃度呈正比，在日照強(qiáng)度上升時(shí)臭氧濃度同步上升。

其次，臭氧污染形成的內(nèi)因是氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物的排放。臭氧污染不是污染源直接排放產(chǎn)生的，而是排放到空氣中的氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物，在空氣中進(jìn)行復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)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(lái)源外，也受到外界傳輸?shù)挠绊憽?/p>

《環(huán)境與生活》：那么，我國(guó)對(duì)臭氧污染采取了哪些措施？

孟曉艷：《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)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(jī)物等的排放。據(jù)我所知，我國(guó)對(duì)臭氧污染已經(jīng)采取了以下措施：PM2.5和臭氧協(xié)同控制、出臺(tái)揮發(fā)性有機(jī)物治理政策標(biāo)準(zhǔn)和大幅度削減氮氧化物排放。

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

臭氧污染預(yù)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(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站做了哪些工作？

孟曉艷：首先，總站進(jìn)行了城市-區(qū)域-背景各尺度臭氧監(jiān)測(cè)。為了解臭氧等污染物的污染程度，探索監(jiān)測(cè)技術(shù)方法，中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)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(gè)城市或地區(qū)，開(kāi)展了臭氧試點(diǎn)監(jiān)測(cè)工作。

2013年起，我國(guó)已有338個(gè)城市的1436個(gè)城市評(píng)價(jià)點(diǎn)開(kāi)展臭氧監(jiān)測(cè)，另外還有16個(gè)背景站、96個(gè)區(qū)域站相繼開(kāi)展臭氧監(jiān)測(cè)。揭示了我國(guó)臭氧的時(shí)空分布特征，為確定臭氧污染的重點(diǎn)控制區(qū)域提供技術(shù)支持。

另外，正在組建京津冀區(qū)域顆粒物組分和光化學(xué)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，以北京市及周邊為核心，以手工及在線監(jiān)測(cè)相結(jié)合，旨在通過(guò)對(duì)大氣污染成因?qū)崟r(shí)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(duì)臭氧及其前體物、顆粒物組分開(kāi)展監(jiān)測(cè)。

目前，中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站已建立了“全國(guó)或地區(qū)空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)信息發(fā)布系統(tǒng)”，已在顆粒物污染預(yù)報(bào)預(yù)警和重污染應(yīng)急中發(fā)揮重要作用。其中的臭氧污染預(yù)報(bào)預(yù)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(shí)間，緩解臭氧污染所造成的危害。但是，未來(lái)我國(guó)仍需加強(qiáng)臭氧重污染應(yīng)急響應(yīng)體系建設(shè)，及時(shí)指導(dǎo)并實(shí)施科學(xué)的氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物減排工作。

再透露一下，2018～2020年，我國(guó)將在城市-區(qū)域-背景部分重點(diǎn)區(qū)域的點(diǎn)位上，試點(diǎn)監(jiān)測(cè)揮發(fā)性有機(jī)物，把臭氧污染防治再往前推進(jìn)一步。