江蘇省徐州環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 孟慶江，馮春莉，饒永才

蘇北某市近三年環(huán)境空氣質(zhì)量持續(xù)改善，主要污染物濃度逐年下降，但臭氧污染防治效果不明顯，臭氧濃度和超標(biāo)天數(shù)在2019年出現(xiàn)了不降反升現(xiàn)象。臭氧成為首要污染物日期提前，作為首要污染物天數(shù)持續(xù)增多，臭氧已成為大氣污染防治攻堅(jiān)工作面臨的新挑戰(zhàn)。

一、蘇北某市近三年臭氧污染形勢(shì)

隨著大氣污染防治攻堅(jiān)工作的有力推進(jìn)，2018-2020年蘇北某市空氣質(zhì)量逐年改善，NO2、PM2.5等主要污染物濃度和超標(biāo)天數(shù)逐年下降，至2020年達(dá)到最低值；但臭氧濃度和超標(biāo)天數(shù)卻未明顯下降，2019年臭氧濃度和超標(biāo)天數(shù)達(dá)到最高值；2020年臭氧濃度與2018年持平，超標(biāo)天數(shù)下降7天，臭氧污染防治效果遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期。（見(jiàn)圖1）

圖1 蘇北某市2018-2020年空氣質(zhì)量指標(biāo)變化

二、臭氧污染原因分析

（一）臭氧與其他參數(shù)相關(guān)性

從蘇北某市O3與氣象參數(shù)和VOCs組分的相關(guān)性分析可以看出，較高的氣溫和較大的風(fēng)速均有利于O3生成。VOCs組分中與O3濃度呈中度相關(guān)的有9種，其中O3與2,4-二甲基戊烷呈正相關(guān)，與苯乙烯、乙烯、甲苯、正丁烷、3-甲基戊烷、正戊烷、異丁烷、丙烷均呈負(fù)相關(guān)，與烯烴類和芳香烴中的甲苯相關(guān)性較高。從組分分類來(lái)看，烷烴類所占比重最大，有6個(gè)組分；烯烴類有2個(gè)組分，芳香烴類有1個(gè)組分。（見(jiàn)圖2）

圖2 蘇北某市O3與其他因子Pearson相關(guān)系數(shù)

（二）臭氧污染原因分析

蘇北某市處于O3污染的VOCs控制區(qū)，VOCs污染對(duì)O3污染影響較大。VOCs組分中與O3的Pearson相關(guān)系數(shù)較高的組分主要來(lái)自橡膠塑料、化工、石油制品、溶劑涂料等行業(yè)，以及移動(dòng)源、燃燒排放、植物排放等。

對(duì)該市臭氧和VOCs污染進(jìn)行溯源，現(xiàn)場(chǎng)走訪了市區(qū)周邊的家具集聚區(qū)、機(jī)械加工園區(qū)、散亂污企業(yè)集中區(qū)，發(fā)現(xiàn)該市臭氧污染與市區(qū)周邊的家具、機(jī)械加工、涉VOCs散亂污企業(yè)等密切相關(guān)，上述企業(yè)的噴漆等工序產(chǎn)生的VOCs排放對(duì)O3污染影響較大。選取部分家具、機(jī)械加工等企業(yè)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)家具企業(yè)噴漆廢氣未經(jīng)處理直接排放、露天噴漆等現(xiàn)象較多，TVOC濃度8.45mg/m3至16.34mg/m3不等；機(jī)械加工企業(yè)車(chē)間內(nèi)直接噴漆、刷漆現(xiàn)象普遍，TVOC濃度8.97mg/m3至404.4mg/m3不等；鑄造廠、沙發(fā)加工、板材等散亂污企業(yè)均未配套VOCs廢氣污染治理設(shè)施，TVOC濃度5.08mg/m3至15.79mg/m3不等。上述企業(yè)未經(jīng)處理的高濃度VOCs排放參與大氣光化學(xué)反應(yīng)，對(duì)O3生成有較大貢獻(xiàn)，是造成該市O3超標(biāo)的主要原因之一。

三、臭氧污染管控效果分析

（一）VOCs管控效果

2021年二季度蘇北某市環(huán)境空氣中VOCs平均濃度24.15ppb，同比下降24.5%，VOCs管控效果較好。但芳香烴、烷烴、烯烴濃度同比分別升高了33.7%、16.2%、8.9%。

篩選2021年第二季度對(duì)臭氧生成貢獻(xiàn)最高的前10種組分，分別為甲醛、乙醛、2-甲基1,3-丁二烯（異戊二烯）、間,對(duì)-二甲苯、乙烯、1,3-二乙基苯、鄰二甲苯、甲苯、對(duì)二乙苯、1,2,4-三甲苯。與2020年二季度相比，臭氧生成潛勢(shì)前十物種增加了1,3-二乙基苯、鄰二甲苯、甲苯、對(duì)二乙苯、1,2,4-三甲苯，同時(shí)間,對(duì)-二甲苯臭氧生成潛勢(shì)同比增加25.7%，上述物種均與溶劑、涂料行業(yè)密切相關(guān)。（見(jiàn)圖3）

圖3 2021年/2020年第二季度臭氧生成潛勢(shì)前十物種

（二）臭氧污染管控效果

從氣象條件看，2021年二季度蘇北某市平均氣溫20.6℃，同比降低0.3℃（1.4%），日照時(shí)數(shù)179.7h，同比減少19.3h（9.7%），30℃以上臭氧易生成天減少3天，云系天增加19天，太陽(yáng)輻射強(qiáng)度減弱，但降水量和有效降雨天數(shù)同比大幅減少。雖然氣象條件總體有所改善，對(duì)臭氧污染防治有一定的正向作用，但通過(guò)對(duì)臭氧濃度和超標(biāo)天數(shù)進(jìn)行同比，仍可直觀體現(xiàn)出該市臭氧污染管控的效果。

二季度蘇北某市臭氧超標(biāo)16天，同比減少12天，O3-8h濃度同比下降9.4%，臭氧污染管控效果明顯。與省內(nèi)城市相比，該市O3-8h濃度同比降幅排名第2，優(yōu)良率同比升幅排名第1；與淮海經(jīng)濟(jì)區(qū)周邊8個(gè)城市相比，該市O3-8h濃度同比降幅排名第3，優(yōu)良率同比升幅排名第2，客觀上反映出該市2021年二季度臭氧污染管控效果領(lǐng)先于省內(nèi)和周邊城市。

四、結(jié)論

（1）蘇北某市近三年空氣質(zhì)量持續(xù)改善，但臭氧濃度和超標(biāo)天數(shù)卻未明顯下降，2019年反而出現(xiàn)了不降反升現(xiàn)象，臭氧污染防治效果遠(yuǎn)未達(dá)到預(yù)期。

（2）該市O3污染與市區(qū)周邊的家具、機(jī)械加工、涉VOCs散亂污企業(yè)等密切相關(guān)，溯源發(fā)現(xiàn)部分家具、機(jī)械加工等企業(yè)未經(jīng)處理的高濃度VOCs排放參與大氣光化學(xué)反應(yīng)，對(duì)O3生成有較大貢獻(xiàn)，是造成該市O3超標(biāo)的主要原因之一。

（3）2021年4月對(duì)市區(qū)周邊VOCs污染源進(jìn)行專項(xiàng)整治后，二季度該市環(huán)境空氣中VOCs濃度同比下降24.5%，VOCs管控取得了明顯的成效；臭氧超標(biāo)天數(shù)同比減少12天，O3-8h濃度同比下降9.4%，臭氧污染管控效果明顯。

（4）與VOCs濃度同比大幅下降形成反差的是，二季度芳香烴濃度同比大幅升高，臭氧生成潛勢(shì)同比大幅增加，這與溶劑、涂料行業(yè)密切相關(guān)，說(shuō)明該市工程機(jī)械、電動(dòng)車(chē)、家具等行業(yè)噴漆產(chǎn)生的VOCs污染仍是下一步臭氧污染管控的重點(diǎn)。