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

(甘肅省生態環境科學設計研究院，甘肅 蘭州 730000）

“十三五”期間，甘肅省生態環境保護領域制定實施了一系列空氣環境質量改善政策措施，無論是對于“十二五”提出的“氣十條”相關任務的延續，還是藍天保衛戰新任務的提出，都緊扣本省作為能源大省、產業結構偏重的特征，側重于二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入顆粒物（PM10）、細顆粒物（PM2.5）、一氧化碳（CO）等污染物的治理，唯獨缺乏對于O3污染的管控要求。近年來，國家對于O3污染日益重視[1]，O3污染防治應引起足夠的關注。

1 甘肅省主要大氣污染物濃度變化趨勢

自2015 年以來，甘肅省環境空氣質量總體呈現改善趨勢（見表1），SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO 濃度持續下降，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的年均值達標水平分析，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，已達標；NO2濃度始終保持在國家一級限值以下，且呈緩慢下降趨勢，已達標；PM10濃度下降幅度較大，但仍未降至國家二級濃度限值以下，尚未達標；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，已達標。國家未制定CO 與O3年均值濃度限值，根據國家空氣質量新標準（GB 3095—2012），CO 24 h 日均濃度一、二級標準均為4 mg/m3，O3日最大8 h 平均濃度一級標準為100 μg/m3，二級標準為160 μg/m3。2015 年以來，全省CO 濃度具有較大下降幅度，至2018 年已達到了國家一級濃度限值要求；O3濃度持續上升，上升速度雖較為緩慢，但如不遏制上升趨勢，有較大的風險突破國家二級標準濃度限值。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境質量的潛在威脅。

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年均濃度總體呈現上升趨勢，各市州O3日最大8 h 平均濃度均未完全達到國家二級標準限值要求，O3濃度環境不容樂觀。

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濃度呈現明顯兩頭低中間高的季節變化趨勢，夏秋季濃度高于春冬季，且差異明顯，超標主要集中在夏秋兩季。按照O3日最大8 h 平均濃度二級標準160 μg/m3，各市州O3日最大8 h 平均濃度均未完全達到國家二級標準限值要求，且全部呈現逐年上升趨勢。蘭州市上升趨勢尤為明顯，超標天數顯著增加。

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污染情況日趨嚴重，2018 年蘭州和河西走廊地區已成為全省O3污染主要分布區，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境質量的隱患。“十三五”時期，甘肅省生態環境保護工作并未對O3污染防治提出明確的任務目標和措施。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境會助推O3的產生；二是沙塵等極端天氣環境有利于O3的產生。“十四五”期間，國家O3污染治理的思路關鍵在于控制揮發性有機物（VOCs）和氮氧化物（NOx）2 種前體物質，這2 種污染物同時也是細顆粒物（PM2.5）的前體。因此，“十四五”期間，PM2.5和O3協同治理是必然趨勢。

“十四五”初期，國家雖尚未出臺O3治理具體意見及相關方案，本省更多地應從前體控制等，間接手段實現O3污染治理，在保持PM2.5濃度鞏固改善的同時，實現VOCs 和NOx 的協同減排。從具體思路來說，一是要實施分區改善、分類施策，根據“十三五”末期14 個市州空氣環境質量，要求達到目標任務的城市在“十四五”時期進一步鞏固，而未達到目標任務的城市則進一步改善；二是逐步完善PM2.5、O3等污染物來源解析和機理研究，補充完善各市州主要大氣污染物源解析和重點行業排放清單編制，開展協同治理科技攻關，實現精準治理、科學治理；三是開展VOCs 專項整治，統籌考慮PM2.5和O3污染區域傳輸規律和季節性特征，加強重點區域、重點時段、重點領域、重點行業治理，強化分區分時分類差異化精細化協同管控，特別是夏季（6—9 月），應積極組織開展專項行動。

結合近年甘肅省O3濃度時空變化情況來看，應從以下幾方面著手進行防治。一是突出時間精準，O3污染主要存在于夏秋兩季，各級生態環境部門應加快制定夏秋兩季專項治理行動方案，開展專項整治；二是主抓重點地區，將蘭州市及周邊區域、河西走廊特別是張掖地區作為O3防治的主戰場，集中力量進行防控；三是明確重點行業，在國家第二次污染源普查的基礎上，開展重點行業O3污染摸排，形成全省重點污染企業清單，明確管控目標；四是實現VOCs 全過程管控，圍繞源頭治理、過程排放、末端治理，統籌工業污染和移動源排放多個污染領域，從污染源精準控制和無組織排放管控兩個方面雙管齊下，以嚴格監督執法為抓手，使得VOCs 治理能力得到顯著提升，VOCs 排放量明顯下降，進而使夏季O3污染得到一定程度遏制；五是將O3優良天數比例列入環境質量考核約束性指標，將考核結果與各市州、各省直部門考核掛鉤，實現倒逼激勵。