焦作市環(huán)境空氣臭氧污染分析及防治對(duì)策

劉軍軍 魯錕明 劉 曦

（1.焦作市環(huán)境安全管理與應(yīng)急中心,河南 焦作 454003；2.焦作市機(jī)動(dòng)車排污監(jiān)控中心，河南 焦作 454003）

近年來，焦作市大力推進(jìn)污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，下大力氣解決霧霾污染問題，兩項(xiàng)顆粒物（細(xì)顆粒物PM2.5和可吸入顆粒物PM10）等主要污染物濃度持續(xù)下降，焦作市空氣質(zhì)量明顯改善。2019年，焦作市年均PM10濃度109μg/m3， PM2.5濃度63 μg/m3，同比均下降6%，連續(xù)4年實(shí)現(xiàn)“雙下降”。但監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，焦作市空氣中臭氧濃度卻逐年升高，已成為制約城市空氣質(zhì)量改善和達(dá)標(biāo)的一種重要大氣污染物，臭氧污染問題日益突出。近地表臭氧濃度如過高，會(huì)刺激和損害眼睛、呼吸系統(tǒng)等黏膜組織，對(duì)人體健康造成不利影響[1]。本文利用焦作市城區(qū)空氣質(zhì)量自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)，探討了焦作市臭氧污染的特征、規(guī)律，并結(jié)合實(shí)際，提出了防治措施，以期減輕臭氧污染，進(jìn)一步改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量。

1. 臭氧污染的來源

近地表的臭氧并不是人為源直接排放的，而是光化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)物，是二次生成的空氣污染物。如圖1所示，臭氧光化學(xué)反應(yīng)的必要條件是前體物和光照，臭氧生成的前體物包括氮氧化物（NOX）和揮發(fā)性有機(jī)物（VOCS）。其中，NOX主要來自火電、鋼鐵、水泥等行業(yè)的固定源及機(jī)動(dòng)車、船舶等移動(dòng)源的排放；而VOCS主要有兩個(gè)來源，一個(gè)是人為源排放，一個(gè)是植物排放。NOX和VOCS在陽(yáng)光照射的條件下，發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)，并產(chǎn)生臭氧。氣溫高、相對(duì)濕度較低、紫外輻射強(qiáng)的天氣條件最有利于臭氧的形成[2]。

圖1 臭氧形成機(jī)理

2. 焦作市臭氧污染現(xiàn)狀及分析

2.1 首要污染物統(tǒng)計(jì)情況

由表1可以看出，2016—2019年焦作市城市空氣質(zhì)量首要污染物為臭氧的天數(shù)逐年遞增，2016年為74天，2019年達(dá)到143天，增長(zhǎng)93.2%。另外，2016年臭氧為首要污染物天數(shù)比例為20.8%，少于PM2.5的28.8%，2018年二者基本持平，而在2019臭氧氧比例已達(dá)到40.5%，超過PM2.5的33.4%，焦作市臭氧污染日益突出，已成為焦作市出現(xiàn)頻次最高的“首要污染物”。

表1 2016—2019年焦作市城市空氣質(zhì)量首要污染物統(tǒng)計(jì)表

2.2 臭氧濃度變化特征

從圖2可以看出，焦作市2016—2019年臭氧濃度月均值趨勢(shì)線變化基本一致，全年變化總體趨勢(shì)成倒V型分布，即：從1月份開始逐步升高，6月份達(dá)到頂峰后下降，在5—9月維持在高位。在夏至前后，臭氧日均值達(dá)到全年最大值，2016年臭氧日均最大濃度314 ，出現(xiàn)在6月22日；2017年為275 ，出現(xiàn)在6月19日；2018年為268 ，出現(xiàn)在6月15日；2019年為256 ，出現(xiàn)在7月3日。這與全年光照和溫度變化規(guī)律基本一致，主要是因?yàn)閺?qiáng)烈的紫外線照射和較高的溫度有利于氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧，在進(jìn)入7、8月份后，受降水影響，陰雨天氣較多，在一定程度上影響了光照強(qiáng)度對(duì)生成臭氧的催化作用。

圖2 2016—2019年焦作市城市空氣臭氧月均值變化趨勢(shì)

從季節(jié)分布上，夏季污染重，冬季污染輕。如圖3所示，以2018年為例，春夏秋冬四個(gè)季節(jié)臭氧日最大8小時(shí)滑動(dòng)平均值第90百分位數(shù)濃度分別為

2.3 臭氧超標(biāo)情況

圖3 2016—2019年焦作市城市空氣臭氧月均值變化趨勢(shì)

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，近年來焦作市環(huán)境空氣臭氧超標(biāo)問題愈發(fā)嚴(yán)重，2016—2019年臭氧日最大8小時(shí)滑動(dòng)均值分別為166 、208 、200 、199 2016—2019年臭氧超標(biāo)天數(shù)逐年遞增，分別為36天、84天、87天和96天，占全年各種污染物總超標(biāo)天數(shù)的19.0%、43.3%、44.2%和47.8%。如圖4所示，從月份分布看，臭氧超標(biāo)主要集中在5—9月份，6月份臭氧超標(biāo)天數(shù)最多，2018年和2019年6月份臭氧超標(biāo)均高達(dá)26天。

圖4 2016—2019年焦作市臭氧超標(biāo)天數(shù)分布

3. 焦作市臭氧污染防治對(duì)策

通過分析，焦作市臭氧污染形勢(shì)十分嚴(yán)峻，臭氧已成為影響焦作市環(huán)境空氣質(zhì)量的最主要因素。以2019年為例，全年201個(gè)超標(biāo)日，其中96天首要污染物為臭氧，占48.7%，87天為PM2.5，占44.2%，18天為PM10，占9.1%。臭氧污染防治刻不容緩。下面根據(jù)臭氧的產(chǎn)生原因和焦作市實(shí)際情況，提出以下防治措施。

3.1 開展涉VOCs企業(yè)錯(cuò)峰生產(chǎn)

前已所述，揮發(fā)性有機(jī)物是生成臭氧的主要前體物之一，焦作市臭氧超標(biāo)主要集中在5—9月份。因此，建議在5—9月份對(duì)涉VOCS企業(yè)實(shí)施錯(cuò)峰生產(chǎn)，在日間9—18時(shí)，全市重點(diǎn)涉VOCS企業(yè)采取錯(cuò)峰生產(chǎn)。

3.2 開展移動(dòng)源污染管控

加強(qiáng)城區(qū)重點(diǎn)路段交通優(yōu)化，開展城區(qū)機(jī)動(dòng)車擁堵路段及敏感區(qū)域排查，對(duì)經(jīng)常發(fā)生擁堵的路段及敏感區(qū)域，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)疏導(dǎo)，科學(xué)安排路線，合理組織車輛通行，提高道路通行效率，均衡城區(qū)重點(diǎn)道路車流量，最大程度化解交通擁堵，減少機(jī)動(dòng)車怠速和低速尾氣排放，減少臭氧前體物氮氧化物排放。

3.3 減少城市面源VOCs排放

加強(qiáng)餐飲服務(wù)經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所的監(jiān)督檢查，確保全部安裝油煙凈化設(shè)施，督促已安裝門店定時(shí)更換、清洗凈化設(shè)備，確保油煙穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。合理制定餐飲油煙在線監(jiān)控平臺(tái)建設(shè)方案，加快推進(jìn)大型餐飲服務(wù)單位油煙監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)。在城區(qū)范圍內(nèi)全面禁止露天燒烤，對(duì)露天燒烤行為要依法依規(guī)進(jìn)行嚴(yán)肅查處。加強(qiáng)對(duì)汽車維修單位噴涂廢氣收集、治理設(shè)施的監(jiān)督檢查，依法查處未經(jīng)審批從事噴涂作業(yè)、未安裝VOCS治理裝置或治理裝置不正常運(yùn)行的汽車維修單位噴涂作業(yè)行為。強(qiáng)化油氣回收監(jiān)管，對(duì)城區(qū)及周邊所有加油站組織開展全面抽查，確保油氣回收設(shè)施規(guī)范使用、正常運(yùn)行。對(duì)于未安裝油氣回收裝置或油氣回收裝置運(yùn)行不正常的，或發(fā)現(xiàn)銷售不合格油品行為的，依法進(jìn)行查處。嚴(yán)格管理干洗行業(yè)的溶劑使用，全面淘汰開啟式干洗機(jī)。

3.4 加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)污染治理

加強(qiáng)對(duì)水泥、玻璃、電力、鑄造、鋼鐵、碳素、耐材、玻璃、磚瓦、燃煤鍋爐等重點(diǎn)行業(yè)和高架源管控，依法嚴(yán)格執(zhí)行排放標(biāo)準(zhǔn)。探索推進(jìn)重點(diǎn)工業(yè)企業(yè)全過程全流程超低排放改造，加快工業(yè)企業(yè)污染治理成效驗(yàn)收，最大限度減少大氣污染物排放。實(shí)行“散亂污”企業(yè)動(dòng)態(tài)清零，嚴(yán)格落實(shí)“兩斷三清”要求，發(fā)現(xiàn)“散亂污”企業(yè)依法及時(shí)取締。

4. 結(jié)語(yǔ)

本文通過對(duì)焦作市2016—2019年臭氧監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探討了焦作市臭氧污染的規(guī)律和特征，并提出了臭氧污染的防治措施。從監(jiān)測(cè)結(jié)果看，焦作市臭氧污染問題日益突出，臭氧已成為困擾城市空氣質(zhì)量改善和達(dá)標(biāo)管理的一項(xiàng)重要大氣污染物。為此建議，焦作市從加強(qiáng)工業(yè)企業(yè)和城市面源VOCS管控、移動(dòng)污染源管控、油氣回收監(jiān)管及工業(yè)企業(yè)治理方面謀思路、行舉措、出重拳，切實(shí)改善城市環(huán)境空氣質(zhì)量。