生态环境治理过程中,科技支撑更加有效。
兰溪河、泮沙排洪渠及中心河3条入海河流国考断面提前1年消除劣Ⅴ类,16月均值水质可达II类、Ⅳ类及Ⅲ类。16月,在全国168个重点城市中排名第七。
开展饮用水水源保护区陆域土壤环境排查与潜在污染区域详查工作等。6月中山气质全国第二在上述系列措施下,今年上半年全市环境质量总体稳中趋好,污染防治攻坚战成效明显。记者从发布会上获悉,今年上半年中山市空气质量在全国168个重点城市中排名第七,磨刀门水道布洲、珠海大桥断面、洪奇沥断面、横门水道中山港码头断面4个国考断面达标率100%。具体措施包括落实禁燃区政策。内河涌方面,今年第二季度中山市共监测河涌1096条/段,与去年同期(13.5415)相比下降8.50%,全市劣V类河涌与去年同期相比减少168条/段,下降率24.49%,环比减少66条/段,占比减少6.02%,河涌总体水质有所改善。
六项空气指标均达国家二级标准。今年上半年空气质量有效监测天数为182天,其中优为120天,良为53天,轻度污染6天,中度污染3天,达标天数173天,达标率为95.1%,与去年同期相比增加0.1个百分点。陈仁杰告诉《中国新闻周刊》,目前比较主流的结论是,臭氧对人的呼吸道有害,比如引起呼吸道炎症、肺功能下降,对心血管的损害目前看法不一致。
在5月15日的新闻发布会上,生态环境部大气环境司司长刘炳江透露,在启动的十四五大气污染防治专项规划编制中,已特别针对臭氧的两项前体物VOCs、氮氧化物设计了减排目标。就技术而言,臭氧的治理难度也并不大。清华大学环境学院教授、中国工程院院士郝吉明团队2020年6月在工程院院刊《工程》上发表的一篇综述文章则指出:2013~2017年间,全国74个主要城市臭氧平均浓度上升了20%。早在2008年,一份由英国皇家学会撰写的关于未来臭氧污染的报告就写道:解决地面臭氧污染的技术已经得到了广泛的应用,在全球环境问题中,地面臭氧具有独特的可控性。
这一部分也正是中国与发达国家相比治理差距比较大的地方,同时,中国的状况也更复杂:工业门类很多,企业管理水平参差不齐,既有最先进的企业,也有最落后的企业。臭氧生成的这种复杂关系,使得治理臭氧时常使用一个词:协同。
她说,虽然臭氧的大气光化学机制比较复杂,但只要将前体污染物协同减排,比如等比例1:1减排,肯定会有改善。在距离地球表面20~50千米高度的平流层,包围着平均厚约3厘米的薄薄一层臭氧,它能吸收太阳光中的大部分紫外线,使地球上的生物免受伤害。但在下一阶段,臭氧将登上中国大气治理的舞台。生态环境部环境规划院大气所所长雷宇告诉《中国新闻周刊》,欧洲因为纬度较高,气温和辐射相对较低,总体上臭氧浓度要低一些,中国与同纬度的美国具有更强的可比性。
今年6月2日,国家生态环境部发布了《2019中国生态环境状况公报》。万薇说,日本就是一个很典型的例子。高臭氧污染的天气,待在室内是防控臭氧最有效的办法,目前尚无严谨的科学证据表明戴口罩和使用空气净化器可有效防护臭氧带来的健康危害。5月15日,国家生态环境部大气环境司司长刘炳江在新闻发布会上表示,与去年相比,2020年大气污染治理的最大变化,就是要应对臭氧浓度上升问题。
比如,在这次新冠疫情期间,因汽车尾气和工业排放减少,全国范围内氮氧化物NOx同比大幅度下降,然而VOCs并没有等比下调,结果多个城市发现了臭氧浓度的上升今年第一季度国内臭氧浓度比去年同期上升了3.4%,4月份则同比上升8.1%。这是因为,PM2.5与其前体物的关系,是线性的,而臭氧并不遵循这个规律。
今年是蓝天保卫战三年行动计划收官之年,当中国的PM2.5治理在多年努力后开始取得明显改善时,臭氧正在成为新的环保难题。按惯例,十四五规划(即2021~2025年)将在明年的全国两会期间发布,后陆续出台各种专项规划。
在近期召开的多场学术会议上,清华大学教授、中国工程院院士贺克斌等学者指出,PM2.5和臭氧的协同控制已成为当下持续改善空气质量的关键。在一年之中,臭氧浓度一般从5月份开始增长,到8月达到最高点,进入秋季后逐步降低。过去十年,中国大气治理的核心都围绕PM2.5。2001年以后,日本开始实施减少机动车NOx排放的对策,效果很好,NOx和颗粒物浓度一直在下降,但是臭氧指标不降反升。极端天气增多、城市加速工业化进程背景下,复杂的大气化学反应加剧了臭氧控制的挑战。《公报》显示,2019年,全国337个城市中有30%的城市臭氧超标,仅次于PM2.5,其中京津冀和长三角区域臭氧污染尤为突出。
复杂的生成机制香港科技大学资深大气科学家刘启汉说,臭氧是个极大的问题。而今年前三个月全国PM2.5浓度同比下降了约15%。
中国近几年已经出台了好几项关于治理VOCs的政策文件,如2017年颁布的《十三五挥发性有机物污染防治工作方案》,2019年印发的《重点行业挥发性有机物综合治理方案》及最近出台的《2020年挥发性有机物(VOCs)治理攻坚方案》这块短板正在不断加强。PM2.5的前体物也包括NOx、VOCs、SO2,与臭氧组分有很多重叠,然而意外的是,中国对PM2.5卓有成效的控制却并未给臭氧带来一箭双雕的效果。
上海市环境监测中心大气监测室主任段玉森记得,2019年5月23日那天,上海市出现了全年唯一的一天重度污染天气,污染物不是人们耳熟能详的雾霾或者叫PM2.5,而是一种令人心怀好感的物质臭氧(O3)。雷宇说,在2016~2020年的十三五规划约束性指标里,一个是PM2.5,另一个是优良天数,国家希望通过后者来体现对其余几种污染物的约束作用,因此臭氧未被作为单独指标进行管理。
根据复旦大学公卫学院教授陈仁杰等人于2017年末发表的文章,全国平均来看,臭氧浓度每提升10微克/立方米,尽管只是短期暴露,心血管疾病、高血压、冠心病、中风所致日均死亡率就会分别提升0.24%、0.27%、0.60%、0.24%以及0.29%。以上海为例,段玉森向《中国新闻周刊》解释,因为上海有大量机动车、船和飞机等排放源,空气中的NOx一直处在比较高的水平,同时,工厂也比较多,所以VOCs的浓度水平也比较高,整体臭氧污染问题越来越突出,但背后的规律复杂多变。2017年,臭氧导致约47.2万人死亡,其中大多数发生在中国(38%)和印度(31%)。研究大气化学的科学家用一条叫EKMA的曲线专门描述臭氧浓度与其两种前体污染物之间的非线性关系。
事实上,在六种被监测的空气污染物中,臭氧是唯一一个不降反升的污染物,且浓度达标城市数量也在缓慢下降。郝吉明团队也指出,2013至2017年的大气污染防治行动计划期间,全国NOx排放降低了21%,但VOCs的减幅只有2%,这样的组合改变对控制PM2.5而非臭氧有效,这些年的空气数据也体现了这个结果。
跟中国的情况很类似,也是因为没有协同减排。臭氧还会阻碍植物光合作用的能力,进而对生态系统和农作物造成损失。
十二五以来,中国通过总量减排推进氮氧化物的治理,取得了一定进展。1%依然是一个不小的绝对值。
在NOx浓度很高时,比如路边,车辆多、排放量大,臭氧浓度反而比较低,因为汽车尾气排放的NO吃掉了O3,变成了NO2,这些NO2又会被风吹到下风方向,再跟VOCs发生化学反应产生臭氧,结果是,车辆较少的郊区,臭氧浓度有时反而比城区中心高。雷宇说,氮氧化物与挥发性有机物两者的大幅削减,肯定会带来臭氧下降,但是在某一些区间会出现这种非线性的、反反复复的关系,所以协同治理非常关键,如何去把握这两种污染物减排的比例,需要科学研究给出答案。此外,当大气中PM2.5浓度显著下降时,会导致光辐射增强,反而有利于臭氧生成。但此时往往是一天之中臭氧污染浓度最高的时候。
但我们对构成它的组分以及如何控制它们的了解,却显得那么不足。在实际监测中,段玉森看到,上海近几年的臭氧峰值是在2017年,那一年温度特别高,2018、2019两年因夏季台风较多,臭氧超标天数又相对减少。
国际非营利性组织健康影响研究所等机构2019年4月份发布的《2019全球空气状况报告》对室内空气污染、PM2.5与臭氧三种污染物带来的疾病负担进行了估算:从全球来看,在空气污染物引发的死亡中,8%与PM2.5有关,1%与臭氧有关。臭氧的防治是一个复杂的问题,需要考虑本地和区域、城市和郊区、VOCs和NOx几个方面的协同防控。
一种不分穷富的污染物中国的臭氧污染问题的浮现,是一个缓慢而逐渐积累的过程。国际非营利性机构亚洲清洁空气中心中国项目经理万薇负责臭氧项目,她说,中国2019年的平均臭氧浓度,接近美国十多年前即2005~2010年的平均值。