貴州省大氣污染防治進展、現存挑戰及對策建議

楊 員 劉 豪 徐 鵬 馮培松 王永紅*

(1.貴州省環境科學研究設計院，貴陽 550081;2.貴州大學資源與環境工程學院，貴陽 550025; 3.貴州喀斯特環境生態系統教育部野外科學觀測研究站，貴陽 550025)

大氣污染通常是指由于人類活動或自然過程引起某些物質進入大氣中，呈現出足夠的濃度，達到足夠的時間，并因此危害了人體的舒適、健康和福利或環境污染的現象[1]。1943年洛杉磯光化學煙霧事件和1952年倫敦煙霧事件出現后，大氣污染對人體健康的危害和周邊生態環境的破壞才逐漸為人們所重視。隨著我國城市化、工業化、區域經濟一體化進程不斷加快，機動車保有量和城市人口數量的急劇膨脹，我國的大氣污染由以二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)和可吸入顆粒物(PM10)等一次污染物為特征的傳統煤煙型污染演變成了以細顆粒物(PM2.5)和臭氧(O3)為代表的二次污染，區域性大氣復合型污染特征日益明顯并呈現出令人擔憂的蔓延態勢[2]。為明顯改善環境空氣質量和增強人民的藍天幸福感，科學家們開展了大量的研究工作，環保部門也出臺了很多防控措施，尤其是國務院2013年9月10日發布的《大氣污染防治行動計劃》(國發[2013]37號)(以下簡稱“大氣十條”)和2018年7月3日發布的《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》(國發〔2018〕22號)(以下簡稱“三年行動計劃”)實施以來，有力地推動了我國大氣環境污染的防治，促進了我國環境空氣質量的改善[3-4]。雖然“大氣十條”和“三年行動計劃”實施以來，我國環境空氣評價參數PM2.5呈現逐年顯著下降趨勢，但離世界衛生組織(WHO)指導值(15μg/m3)仍有很大差距，且O3污染呈快速上升及蔓延趨勢，已成為繼PM2.5后制約我國城市或區域空氣質量持續改善和達標管理的瓶頸問題。因此，PM2.5和O3的協同控制已成為新時期我國大氣污染治理的新目標，有關大氣污染的科學研究需要不斷深入，防控措施需要不斷升級和精細化。

貴州省是長江和珠江上游的重要生態屏障，相較于我國中東部城市化和工業化發展所導致的嚴重的空氣污染問題，貴州省整體呈現出較為清潔的大氣環境。但其西部大開發綜合改革示范區、數字經濟發展創新區、內陸開放型經濟新高地和生態文明建設先行區的戰略定位，使其產業集聚并迅速發展，給環境帶來了一定的沖擊。歷年來，貴州省人民政府高度重視環境質量的保持和改善，2013年以來相繼出臺了一系列行動計劃、區域規劃、應急預案和攻堅方案。系列措施為我省空氣質量帶來巨大改善，空氣質量持續穩中向好，除O3外，其余5項參數均呈現不同程度的下降[5-7]。然而，目前我省仍然面臨著大氣污染尤其是O3污染的嚴峻挑戰。中共貴州省委關于制定貴州省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二○三五年遠景目標的建議和國務院關于支持貴州在新時代西部大開發上闖新路的意見(國發〔2022〕2號)均強調深入打好污染防治攻堅戰。在此背景下，如何建立針對性的管理機制并落實相關措施，協同治理PM2.5和O3污染，進一步改善空氣質量，成為建設美麗貴州的一個重要問題。因此，有必要梳理我省大氣污染防治的進展、現存挑戰及對策建議，為我省下一階段大氣污染防治提供經驗借鑒和決策參考。

1 貴州省城市環境空氣質量評價參數監測演變

貴州省城市環境空氣質量評價參數的監測經歷了指標逐漸完善、執行標準逐漸統一和監測城市逐漸增多的發展過程，如表1所示。2014年貴州省在13個城市開展環境空氣質量監測，其中貴陽市和遵義市兩個國家重點城市按《環境空氣質量標準》(GB 3095-2012)(簡稱新標準)要求開展了SO2、NO2、CO、O3、PM10和PM2.56項指標的環境空氣質量監測，而11個設市城市(赤水市、興義市、凱里市、仁懷市、畢節市、六盤水市、都勻市、銅仁市、安順市、福泉市、清鎮市)按《環境空氣質量標準》(GB 3095-1996)(簡稱老標準)要求開展SO2、NO2和PM103項指標的環境空氣質量監測。2015年貴州省在9個中心城市(貴陽市、遵義市、都勻市、興義市、凱里市、畢節市、六盤水市和銅仁市)按照新標準開展6項指標的環境空氣質量監測，而在赤水市、福泉市、仁懷市和清鎮市按照老標準開展3項指標的環境空氣質量監測。從2016開始，貴州省在9個中心城市和88個縣(市、區)均按照新標準開展6項指標的環境空氣質量監測。至今，貴州省大氣環境監測監控體系已基本建立。

表1 貴州省城市環境空氣質量評價參數監測發展過程

上述目標城市環境評價參數嚴格按照環境空氣顆粒物(PM10和PM2.5)連續自動監測系統技術要求及檢測方法(HJ 653-2013)和環境空氣氣態污染物(SO2、NO2、O3、CO)連續自動監測系統技術要求及檢測方法(HJ 654-2013)進行連續觀測。PM10和PM2.5的監測方法為β射線吸收法或微量振蕩天平法；NO2、SO2和O3分別利用化學發光法、紫外熒光法和紫外吸收法進行監測；CO則用非分散紅外吸收法或氣體濾波相關紅外吸收法進行觀測。相關儀器的型號、最大量程、最低檢測限、零漂(2h)、跨漂、適宜工作溫度和響應時間等基本參數及日常標定和維護詳見參考文獻[8-10]。貴州省生態環境廳依據《城市環境空氣質量排名技術規定》，按空氣質量綜合指數(簡稱綜合指數)和AQI優良天數比例對目標城市進行排序，客觀反映城市空氣質量的優劣和防治措施的成效，傳導治污壓力，倒逼地方政府采取切實可行的措施提升空氣質量。

2 貴州省城市大氣污染防治取得的進展

為全面加強生態環境保護，堅決打好污染防治攻堅戰，進一步改善全省環境空氣質量，不斷提升人民群眾幸福感和獲得感，貴州省相繼出臺了《貴州省大氣污染防治行動計劃實施方案》(黔府發〔2014〕13號)、《貴州省重污染天氣應急預案》(黔府辦發〔2015〕37號)、《貴州省打贏藍天保衛戰三年行動計劃》(黔府發〔2018〕26號)和《黔中城市群大氣污染聯防聯控規劃》(黔環函〔2021〕292號)。這些行動計劃和應急預案實施以來，全省各部門深入落實相關要求，產業結構、能源結構、運輸結構、用地結構不斷優化調整；開展了建筑施工和道路揚塵治理、柴油貨車污染治理、工業企業大氣污染防治、工業爐窯大氣污染綜合整治、重點行業揮發性有機物(VOCs)綜合治理、散燒燃煤治理和煤炭消費減量替代等專項行動。地方人民政府和相關部門，結合本地實際情況，制定大氣污染防治行動計劃實施方案和攻堅實施方案、秋冬季大氣污染綜合治理百日攻堅專項行動方案和網格化管理實施方案，例如《2014年黔西南州大氣污染防治實施計劃》(州府發〔2014〕16號)和《正安縣大氣污染防治網格化管理實施方案》(正府辦發〔2020〕23號)。在落實防治措施的過程中，逐漸形成了集科技支撐、政策支持與公眾參與為一體的有效管控體系，取得了顯著成效。

基于2016-2020年貴州省環境評價參數自動監測數據統計分析，發現各地州市PM10、PM2.5、SO2、CO 和NO2均呈現逐年下降的趨勢，下降速率范圍分別為-6.16(95%置信區間(CI):-7.37～-4.68)～0.11 μg m-3yr-1(95%CI:-1.12～1.11)、-4.22(95%CI:-5.21～-3.12)～0.91 μg m-3yr-1(95% CI: -0.25～2.2)、-3.72(95%CI:-5.38～-2.62)～2.87 μg m-3yr-1(95%CI:1.98～3.86)、-0.08(95%CI:-0.11～-0.06)～0.01 mg m-3yr-1(95% CI: -0.02～0.05)以及-2.39(95%CI:-2.99～-1.81) ～0.48 μg m-3yr-1(95% CI: -0.31～1.17)(圖1)。值得注意的是，PM10、PM2.5和SO2的下降速率低于國家平均水平(7 μg m-3yr-1、6 μg m-3yr-1和5 μg m-3yr-1)[3]，凱里市SO2呈現上升趨勢(2.87 μg m-3yr-1(95% CI: 1.98～3.86))，需加大力度對其管控。PM2.5濃度的降低與其前體物(如VOCs、SO2和NO2)降低有關[11]，相關性分析表明未來繼續削減PM2.5，需要繼續優先管控氮氧化物(NOx)[3]。NOx的存在，可以快速提高大氣的氧化能力[12]，不但本身可以轉化成為硝酸和硝酸鹽，還可以加速SO2向硫酸鹽的轉化，繼而與氨結合，生成硫酸銨和硝酸銨顆粒物[3, 13-16]。與之相反的是，貴州省各地州市O3呈現上升趨勢，上升速率范圍為0.85(95%CI:0～1.78)～3.71 μg m-3yr-1(95%CI:2.54～5.13)，與國家平均水平(2.1 μg m-3yr-1)[3]相當。由于O3不完全是直排，而主要是NOx和VOCs在陽光作用下發生光化學反應生成的二次污染物。PM2.5下降導致輻射通量上升、氣溶膠對超氧化氫(HO2)自由基非均相吸收減少和污染源排放結構變化可能是近期O3污染持續上升的重要原因[4, 17]。由此可見，PM2.5和O3協同防控意義重大。

3 貴州省城市大氣污染防治存在的挑戰

繼續保持高位環境空氣質量優良率和有效遏制O3增長趨勢及繼續削減PM2.5的難度大。貴州省生態環境狀況公報顯示，2020年全省環境空氣質量總體優良，9個中心城市和88個縣(市、區)環境空氣質量均達到新標準(GB 3095-2012)二級標準；9個中心城市AQI優良天數比例平均為99.2%，同比上升1.2個百分點；88個縣(市、區)AQI優良天數比例額為99.4%，同比上升1.1個百分點。繼續保持高位環境空氣質量優良率壓力較大，進步空間小。環境評價參數O3和PM2.5已成為明顯短板，O3濃度及其超標天數占比不降反升，有效遏制O3增長趨勢和繼續削減PM2.5的難度大。中心城市全部開展了大氣顆粒物來源解析常態化工作，但其覆蓋范圍難以滿足進一步削減PM2.5的需求。

VOCs未納入環境空氣常規監測體系，難以提出科學精準的治理防控措施。VOCs 和NOx是O3與二次PM2.5生成的共同前體物，O3與二次PM2.5防控需要開展VOCs 和NOx協同控制[18-20]。NOx的主要來源是工業、交通和電廠。截至2020年底，全省火電、水泥企業均已完成脫硫、脫硝、除塵治理設施建設且實現達標排放，大型熱力發電廠的超低排放技改正在積極推進，工程性減排空間狹窄，持續改善空間有限。VOCs 主要有人為源和天然源，其中城市地區VOCs 排放主要來自人為源，包括移動源、工業源、溶劑使用等。9個中心城市雖然陸續開展了非甲烷總烴的監測工作，但VOCs未納入環境空氣常規監測體系，O3與二次PM2.5生成的關鍵VOCs物種的活性水平及其來源未厘清，難以提出科學精準的治污措施。

應急管控方案滯后，區域聯防聯控不夠深化。貴州省導致污染天氣發生的超標污染物已由原來傳統的燃煤型污染物SO2、NO2轉變為PM2.5、PM10、O3。O3已成為繼PM2.5后制約我省城市或區域空氣質量持續改善和達標管理的瓶頸問題。目前，我省對O3污染與NOx和VOCs 的敏感性、顆粒物對O3

的影響、O3污染形成的氣象和氣候因素、 O3的區域間及區域內和垂直輸送影響等科學問題沒有基本的認知，凸顯出我們對O3污染機理的研究不足，可能造成應對措施的相對滯后。深化落實區域聯防聯控機制是打贏藍天保衛戰的重要一環，也是當前應對區域性污染天氣的必要手段。當前，地方環保部門對區域污染認識不足，應對措施以改善當地空氣質量為目標，未突破現有以行政單位各自為政的管理制度，凸顯信息共享和區域協調的防控機制不夠深化，造成當連續性成片污染出現后并沒有完善的措施應對。

4 貴州省城市大氣污染防治對策建議

深入開展 PM2.5和O3的協同控制研究。近年來，我省以降低PM2.5為首要目標的大氣污染防治措施取得了顯著的成效，但近地面O3污染問題卻愈發突出，如何實現PM2.5和O3污染控制的“雙贏”，特別是二次有機氣溶膠(SOA)和O3的協同治理，是我省“十四五”期間大氣污染治理的主要任務。目前，我省在PM2.5與O3協同防控中存在基礎科學研究不足的問題。鑒于此，政府、環保部門、科研院所和高校應該聯合開展區域大氣污染成因外場綜合協同觀測，從科學上厘清PM2.5和O3的關系及影響二者關聯性的因素，實現減排目標、減排措施、區域控制和保障政策協同。在此基礎上，統籌考慮并制定不同層面 PM2.5與O3污染的綜合防治對策，強化多污染協同減排，制定具有地區和時段差異化的 NOx與 VOCs 協同減排策略。

高度重視環境空氣O3污染防治。O3是環境空氣質量評價六參數中唯一持續上升的污染物，貴州省O3污染影響區域逐年擴大，大范圍(尤其是黔中城市群)O3污染出現頻率增加。O3已成為影響我省環境空氣質量的主要污染物，是制約我省下一步環境空氣質量改善的重要因子。基于此，我省應該借鑒珠三角、長三角等地區和上海、成都等城市在O3污染防治方面取得的經驗(中國大氣臭氧污染防治藍皮書(2020))，開展區域性O3污染源頭治理和環境治理的科學試驗。在推進光化學監測網絡建設和觀測數據積累的基礎上，厘清我省O3污染狀況和演變情況，研究O3污染成因，探索O3生成控制區(NOx控制區、VOCs 控制區和過渡區[18])時空分布，識別O3污染控制的關鍵活性VOCs 物種，量化O3污染形成的氣象和氣候因素貢獻，解析O3前體物 NOx和VOCs 的主要來源和O3的水平及垂直傳輸特征和影響因素。在相關研究的基礎上，構建O3污染防治科學管理體系，開展區域和城市差異化精細化O3污染防控。

建立VOCs 組分業務化監測體系。目前，貴州省9個中心城市開展了非甲烷總烴常態化觀測，但其覆蓋范圍難以滿足推進VOCs綜合治理的需求。我省應研究建立多點位(城市站、背景站、傳輸通道上下風向等)VOCs組分離線和在線連續監測網絡，厘清我省VOCs濃度組成特征、化學活性物種及其來源的時空差異。分析不同VOCs排放源的產污機理和排放特征，以及重點目標污染物的性質、建立不同行業的VOCs全譜采樣方法。建立有效識別重點VOCs物種和重點源對二次污染物生成貢獻的技術方法和VOCs排放源特征譜的構建方法與校核技術，開展工藝過程(石化行業、化工行業、鋼鐵行業和印刷行業等)、移動源(汽油車、柴油車和LPG車)、低矮面源(秸稈燃燒過程、取暖煤爐燃燒過程)和溶劑使用源等VOCs排放特征譜研究，構建貴州本地化VOCs排放特征譜庫，從而識別環境空氣 VOCs的主要來源，篩選重點行業和關鍵 VOCs組分，制定控制活性 VOCs物種的技術方法，進而實現對重點行業的關鍵 VOCs組分的管控，降低環境空氣中二次污染物濃度水平。

控制氣態亞硝酸(HONO)和氨排放。氣態亞硝酸是城市大氣中 OH 自由基的主要初級來源，是大氣復合污染過程中維持強氧化性的主要因素之一，科學控制HONO可減少白天PM2.5與O3復合污染的發生[24]。在“雙高水平”下，需要加強HONO 排放控制[25]?？刂瓢?NH3)排放具有控制PM2.5與O3復合污染發生的潛力[26]，相關研究表明控制NH3比控制NOx對減輕PM2.5空氣污染更具有成本效益[27]，也有研究表明高NH3條件下HONO的大量形成可明顯提升大氣氧化能力并促進霧霾污染發生[28]。在現有污染物排放控制的基礎上，加大對HONO和NH3排放的控制，對緩解PM2.5與O3空氣污染具有重要意義。因此，政府、環保部門、科研院所和高校應該盡快把HONO和NH3的常態化聯網觀測提上日程，厘清二者源匯及其在PM2.5與O3污染中的作用，助力以光化學研究為基礎的光化學污染控制對策的制定。

構建“政治智慧-管理創新-科學先行-公眾參與”大氣污染治理政策保障體系。深化落實“縱向協調、橫向聯動”的區域聯防聯控，加強資訊共享，突破現有以行政單位各自為政的管理制度。建議建成黔中區域大氣O3污染成因與防治重點實驗室，成立黔中區域大氣污染聯防聯控委員會和O3污染控制專業委員會，將該區域作為貴州省大氣污染防治的示范特區。逐步制定落實相應的法律規章，強化工業源、移動源、施工揚塵源的監測。形成制衡系統，涉環保相關單位和利益相關方彼此監督。抓緊時間進行基礎性的科學研究，加大科研投入力度，根據科研結果制定詳盡完備的污染物減排控制方案，避免“拍腦門”做決策。凝聚公眾參與環保的力量，借助媒體廣泛展開科普和政策法規宣傳，積極引導公眾關注環保，監督、舉報違規污染排放工業企業。今后的大氣污染治理將面臨比以前更復雜更艱難的工作，有關科研決策業務部門必須注意在實際工作進展中發現新問題，掌握新動態，探索新理論和使用新手段。全民動員，讓違規污染排放沒有容身之所。

5 展望

雖然貴州省“十三五”期間大氣污染防治取得顯著成效，但大氣污染防控工作依然任重道遠，大氣O3污染增速加快，PM2.5和O3污染協同控制成為迫切需要解決的問題。為完成貴州省國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二○三五年遠景目標的建議和貫徹落實國務院關于支持貴州在新時代西部大開發上闖新路的意見，必須在鞏固和深化“十三五”期間行之有效的措施和政策基礎上，加大力度釋放優化產業、能源、交通結構的污染減排潛力，深化系統治污和科學治污，完善制度機制，提高治理水平，創新管理工具，落實各方責任，開展全民行動，實現全省空氣質量持續穩定改善，全面打贏藍天保衛戰，讓人民群眾獲得或擁有更加強烈的“藍天幸福感”。