蓝天下也有污染?科学研究告诉你真相
2021-9-9 14:13:00 廊坊生态环境发布 阅读量(309)

党的十八大以来,通过实施《大气污染防治行动计划》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》等,我国空气质量明显改善,人民群众的蓝天幸福感和获得感极大提升。空气质量的持续改善离不开科技支撑,国家大气污染防治攻关联合中心将通过系列文章,向大家解读大气污染防治科技攻关项目的最新研究成果和污染防治相关政策措施。本期为大家带来“我国臭氧污染形势”专题研究成果。

天这么蓝,怎么还有空气污染?

近年来,全国和重点地区空气质量显著改善,特别是PM2.5浓度显著降低、重污染天数大幅减少,蓝天白云不再遥不可及,甚至已经成为人们生活中的常态。但公众也有困惑:在夏季的蓝天白云下,为何APP上还常常显示空气质量为污染水平?因为除了PM2.5和PM10等颗粒物污染外,评价空气质量的一个重要指标臭氧(O3)可能超标。我国一直重视环境空气中O3标准及其评价体系建设,并逐步与国际评价体系接轨。1982年,我国首次发布《环境空气质量标准》,规定居民区商业区等和工业区的光化学氧化剂(以O3计)小时浓度限值分别为160微克/立方米和200微克/立方米。

2012年,为了逐步向国际通用的空气质量评价体系接轨,参考世界卫生组织《空气质量准则》,我国修订了《环境空气质量标准》(GB3095-2012),增设一类区(自然保护区、风景名胜区等)和二类区(居住区、工业区、商业交通居民混合区等)的O3日最大8小时滑动平均浓度限值,分别为100微克/立方米和160微克/立方米。同年发布《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ 633-2012),明确了空气质量指数类别下环境空气O3浓度限值。

O3空气质量指数类别对应限值及相关信息

不过,我国当前的O3评价方法与欧美等发达国家地区还存在一定差距。首先,我国O3的年评价方法为O3日最大8小时滑动平均浓度(MDA8)的第90百分位数,较美国(MDA8的年度第四大值,相当于第99百分位数)和欧盟(MDA8的第93.5百分位数)略显宽松。其次,美国的监测站点涵盖城区、郊区、农村和自然保护区等多种用地类型,而我国的空气质量监测国控点位主要分布在人口密集的城市建成区,对远郊区县和农村地区O3污染监测还需加强。



臭氧污染形势如何,哪些区域多发?


大家一定很关心,我国的O3污染严重吗?科学评估表明,我国O3浓度虽然总体呈现“缓慢上升”的趋势,但污染程度大多处于轻中度污染水平。

“上升”是指与2015年相比,全国O3年评价值上升12.2%。在“十三五”期间PM2.5、PM10、SO2、CO等污染物浓度均显著下降的情况下,O3浓度“不降反升”令其防控显得尤为紧迫和重要。

“缓慢”指的是2015~2017年我国O3年评价值虽有所上升,但2017年、2018年和2020年O3年评价值在137~139微克/立方米范围内波动,而且2020年相较2017年仅上升了1微克/立方米。2019年较为特殊,受异常不利气象条件影响,全国O3年评价值达到近年来最高的148微克/立方米。

2015–2020年全国地级及以上城市常规污染物浓度变化

(数据来源:中国环境监测总站)

需要说明的是,目前我国的O3污染天以轻度污染为主(约占85%~90%),中度污染占10%左右,偶有重度污染(不到1%),未出现严重污染。这方面,我们将每日官方发布的空气质量数据与O3空气质量评价表对照也可以得出结论。

2017-2020年污染天中O3作为首要污染物的天数占比变化

(数据来源:中国环境监测总站)

在全国范围内,不同地区的O3污染程度也不一样。空气质量监测数据表明,全国多数城市都会出现O3日最大8小时滑动平均值超标现象,但各地超标天数差异较大。O3超标天数较多的城市主要集中在京津冀及周边地区、汾渭平原和长三角地区,平均每年超标天数超过30天,这也是“十四五”期间大气污染防治的重点区域。特别是京津冀及周边部分城市年均O3超标天数超过60天,是O3污染防控的“重中之重”。

2017-2020年平均每年的O3超标天数分布

(数据来源:中国环境监测总站)



在同等的工业化发展阶段,我国O3污染程度远低于美国加州地区


美国在工业化进程中曾爆发了闻名于世的“洛杉矶光化学烟雾”事件。1979年的环境空气质量监测结果显示,加州洛杉矶地区O3最大日均浓度达350 ppb(相当于750微克/立方米)。面对严峻的大气污染形势,美国政府颁布了《清洁空气法案》,通过不断完善标准体系和管理体系,逐步探索O3防控路径。1980年以来,美国O3浓度虽年际间存在波动,但呈现出持续下降的趋势。

1980-2019年美国O3浓度年评价值变化趋势

(数据来源:美国环保署)


从自然条件分析,以加州和东部沿海地区为代表的美国人口密集和工业发达地区,所处纬度为32.3°N~52.6°N;而我国重点区域位于21.3°N~41.6°N,地理位置更偏南,气温更高,更容易生成O3,客观条件“先天不利”。从污染情况来看,目前我国重点区域的O3浓度高于美国加州等地当前O3浓度,但东南沿海、西南、西北等地的O3浓度与美国相似纬度的城市相比还是比较接近的。

2017-2020年我国城市和相似纬度美国城市的O3年度第四大值变化情况

(数据来源:中国环境监测总站,美国环保署)

我国仍是全球最大的发展中国家,资料显示,我国2020年人均国内生产总值为7.24万元人民币(约1.1万美元),与美国商务部发布的美国1979年人均国内生产总值(约1.2万美元)较为接近。而根据《中国大气O3污染防治蓝皮书(2020年)》的评估结果,当前我国O3浓度远低于美国相似工业化阶段的污染水平,说明我国坚持经济发展与环境保护并重,没有重蹈“先污染后治理”的覆辙。同时,我国O3污染问题已逐步显现,管理部门立足于我国实际并充分借鉴国际治污成功经验,在不同层面开展污染防治专项行动,及时遏制O3污染上升态势,推进“十四五”及中长期空气质量持续改善。


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