智慧环境 | 不降反升的低空“隐形杀手”——臭氧到底该怎么管治？

全国339个地级及以上城市平均空气质量：优良天数比例同比下降1.3% ；PM2.5平均浓度同比下降3.6%；PM10平均浓度同比下降5.9%；O3平均浓度同比上升6.4%；SO2平均浓度同比下降11.1%；NO2平均浓度同比下降9.1%；CO平均浓度同比下降9.1%。

——《2022年1-10月份全国空气质量报告》

前不久，生态环境部发布了《2022年1-10月份全国空气质量状况》的权威数据，数据显示我国1-10月大气污染物监测六大指标中，五个指标均呈同比下降趋势，但O3指标却同比上升，并且城市平均空气质量优良天数综合指标同比下降。从趋势关联性角度来看，O3指标对空气质量状况的影响值得重点关注，其在优良天气抢夺战中已然成为了十分关键的影响因素。

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身为地球生物进化保护者的臭氧，为何会成为一种污染呢？臭氧污染能被我们所感知到吗？臭氧污染对环境和人体会带来什么危害呢？

尽管平流层中臭氧层的厚度很薄，但它是地球上一切生命免受过量太阳紫外辐射伤害的天然屏障，臭氧层吸收了到达地球90%以上的紫外线辐射，是地球生物圈的天然保护伞。而存在于对流层中的臭氧，绝大部分是由人为排放产生的二次污染物，当近地面臭氧8小时均值浓度超过160微克每立方米时，就会带来臭氧污染。

由于臭氧是淡蓝色，与天空颜色类似，轻度污染时，人们即使感觉不适，也难以察觉，只能用专用仪器监测它的浓度。在阳光晴热的天气下，臭氧污染达到一定的重度值，就会看到一种浅蓝色烟雾，有时还可闻到一股“鱼腥味儿”，这种浅蓝色雾状物被称之为光化学烟雾，污染刺激性很强，损害人和动物的健康，不仅会刺激对眼睛，并可达呼吸系统深部，刺激气道黏膜。除此之外，臭氧污染还会危害植物生长、促进酸雨生成等。

  “隐形杀手”O3管控的难点

自2018年我国打响蓝天保卫战以来，大气污染防治取得了显著成效，尤其是针对颗粒物PM2.5、PM10污染的控源减排行动成果明显。而早在2012年国务院颁布的《环境空气质量标准》（GB3095-2012）中，就已关注并增设了O3 管控的8小时平均浓度限值。

近年来，全国各地纷纷展开臭氧污染防治攻坚战，但从今年1-10月空气指标数据中，O3是唯一一个不降反升的污染因子，为何会如此呢？

一方面：因为形成臭氧污染的重要前体物质VOCs（挥发性有机物）来源广泛，除森林、草原、海洋等植物排放的天然源外，煤化工、石油化工、燃料涂料制造、溶剂制造与使用、炼钢、炼焦等工业过程排放，机动车、船、飞机等尾气排放等都是其产生的人为源；且VOCs的种类繁多，存在面广，管控难度大。VOCs的共有特性便是挥发性，在强紫外线的照射下极易发生化学反应，产生分解，并与空气中的氧气产生新的结合反应，从而生成大量的臭氧。因此在一定条件下尤其污染区域，VOCs浓度越高，相对O3的浓度也越高。

另一方面：由于O3的前体物排放量与它在大气中的浓度不是简单递增或递减关系，且其形成过程还受到气候温度、光照强度、光解速率等诸多因素的共同影响，十分复杂，因此臭氧污染防治无法像颗粒物治理一样，“一分耕耘一分收获”，只要做好源头的持续管控，就会有明显的改善。

想要精准有效治理臭氧污染，仍存在着较大难点，任重而道远，这条路仍然需要环保人不断创新、继续探索。

  O3如何管控才有效？

环境问题既存在共性又具有差异性，尤其是面临臭氧这类复杂性污染防治问题，更多需要结合历史数据，根据当前现状和需求针对性展开，只有经验丰富，研判准确，才能对症下药，有效治理。

聚光科技具备有效解决复杂性、细分化、突发性环境问题“产品+方案”的综合服务能力。目前应对O3管控，一套行之有效的“高端技术+信息化平台”的创新组合拳模式已在多处成功落地应用，国家级大气颗粒物组分-光化学监测网项目、海南省大气复合污染综合来源解析项目、广东省挥发性有机物组分监测网项目等，从国家环境监测总站到全省各地、从南到北都留下许多臭氧污染有效防治的建设足迹。

针对臭氧污染，必须同步关注本体、前体、气候等多方因素的实时变化，结合现代化数据处理分析平台，采取区域联防联控、重点区域/季节强化管控等手段，制定精准策略，才能实现有效治理。

 第1步：搭建光化学污染监测网，管控需从精准感知开始

• O3直测——高精度臭氧分析仪

光化学烟雾污染的主要成分为臭氧，掌握臭氧的浓度和变化趋势，需要依靠高精度、快响应的在线监测设备，进行实时“捕捉汇报”。经过不断的技术突破-研发测试-产业化应用，聚光科技推出多款高精尖国产监测产品应对臭氧污染。

• 光化学全过程监测——前体物、过程因子与特征产物分析仪

近地面臭氧主要的人为排放源是光化学反应生成的二次污染源，控源减排策略是否行之有效，必须“回头看”，聚焦到臭氧的生成过程上，关注前体物质、过程因子和特征产物全过程相关因子的排放生成、贡献比例以及传播规律。

• 气候因素监测——高精度温室气体分析仪

研究发现，温度是加速臭氧污染的重要因素。当前，全球性的气候变暖现象，使得极端高温天气频发，高温持续酝酿，加剧了地表臭氧的污染程度。因此，关注温室气体的现状与变化，也是有效进行臭氧污染防治的关键要点。

 第2步：如何实现精细化管控？光化学管控平台上线！

想要管控好一个区域的臭氧污染，不仅需要关注本地的减排削减，还需要区域多地进行配合，跨区域联合，针对臭氧污染规律开展深入研究，建立联防联控机制，在一个区域内实现数据共享、策略共商、一体化推进，致力于实现区域空气质量共同向好发展的目标。

人口超千万的特大城市，VOCs和氮氧化物的排放强度是非常大的，尤其是主城区，其单位面积的排放量可达区域平均值的3-5倍甚至更高，如何有效管控超大城市的合理排放，保证减排成效，是当前污染面临的难中之难。因此，在策略制定中，加强对重点城市的监测布局密度以及排放源（尤其移动源）管控的工作，对抢回优良天气至关重要。

此外，在夏季尤其是高温极端天气下，即便将当下的污染物削减做到最大可能，其产生的污染仍然可能超标，不足以将污染天变成达标天，这是个全球化的问题，也是目前臭氧污染防治的一个核心难点。目前，全球正在加快一体化协同，为解决全球气候变暖问题采取共同行动。

不久前，中共中央国务院发布了《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》，针对性提出，到2025年，我国的臭氧浓度增长趋势要得到有效遏制，实现细颗粒物和臭氧协同控制。相信举全国之力，以科技为利刃，三年内有效遏制住臭氧污染这一低空“隐形杀手”的目标一定可实现。