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臭氧污染治理 听听专家怎么说

北极星VOCs在线  来源:中国环境报    2018/9/10 14:28:12  我要投稿  

北极星VOCs在线讯:迪特˙施韦拉,博士,物理学家。自2005年起为瑞典斯德哥尔摩环境研究所的高级研究员。在空气质量管理问题上具有丰富经验,并担任过诸多职务。曾在欧盟联合研究中心做访问学者,担任世界卫生组织空气污染专家,为杜塞尔多夫应用科技大学应用数学教授、波恩大学副教授。

每到夏季,臭氧都成为中国多地的首要污染物。夏季臭氧污染在其他国家或地区是否广泛存在?欧洲在臭氧污染预警和治理方面有哪些做法?效果如何?中国环境报记者采访了斯德哥尔摩环境研究所迪特˙施韦拉博士。

对话人:瑞典斯德哥尔摩环境研究所迪特˙施韦拉博士

采访人:中国环境报记者宋杨

☞ 加大臭氧治理力度会取得哪些效益?

■ 根据美国实施当前臭氧标准的估算,公众健康收益折算成经济收益高达29亿美元~59亿美元。

中国环境报:近些年每到夏季,臭氧都成为中国多地的首要污染物。夏季臭氧污染在其他国家或地区是否广泛存在?

迪特˙施韦拉:从全球范围来看,除了中国,美国的西南部、欧洲、日本等地也面临严峻的臭氧污染。美国当前臭氧标准为140μg/m3(70ppb)。美国臭氧污染最严重的城市主要位于美国的西部和西南部。美国肺病协会的一项最新研究指出,位于美国加州的洛杉矶、贝克斯菲尔德和维萨利亚大都市区是全美臭氧(和颗粒物)污染最严重的区域。加州有3个县的居民每年至少有90天都在呼吸臭氧超标的空气。

2017年,欧盟28个成员国中有18个成员国和其他4个欧洲国家的臭氧浓度均高于120μg/m3的欧盟标准。欧盟国家有41%的监测站臭氧浓度超标,而在2014年,超标的监测站比例仅为11%。若与世界卫生组织的臭氧指导值100μg/m3相比,则有96%的监测站浓度都超标。

在欧洲和美国,农村地区的臭氧浓度普遍高于城市地区。然而,城市臭氧浓度的增长速度却高于农村地区。

中国环境报:大气中臭氧浓度升高会带来哪些影响?加大臭氧治理力度会取得哪些效益?

迪特˙施韦拉:臭氧可能会刺激眼睛、鼻子和咽喉,对呼吸道造成急性影响,导致呼吸困难。空气中过量的臭氧可能引起呼吸问题,如引发哮喘、降低肺功能、导致肺部疾病等。

由于臭氧特殊的生成机理,相比城市中心的人群而言,居住在郊区及工业区下风向的居民更易暴露在浓度更高的臭氧污染中。处于盆地地形的城市,如墨西哥城、雅典和洛杉矶,臭氧浓度也相对更高。

美国环保局在实施当前的臭氧标准前,曾对这一标准的成本和健康效益进行估算。结果显示,实施新标准的成本为14亿美元,但带来了更为可观的健康收益:避免160人的过早死亡,避免数百次的心脏病发作、入院和急诊就诊,以及避免大概2.3万例6岁及以上儿童的急性哮喘。这些公众健康收益折算成经济收益高达29亿美元~59亿美元。可以想象一下,如果实施世界卫生组织的指导值标准,获得的健康收益将远远大于其实施成本。

☞ 如何更好地治理工业VOCs?

■ 要因地制宜,摸清污染源的情况,让治理技术方面的专家和生产设施工程师进行会商,共同确定最适合的治理技术。

中国环境报:您是否关注过中国的臭氧污染问题?从中国生态环境部对打赢蓝天保卫战重点区域强化督查的情况来看,应淘汰燃煤锅炉拆除不到位、工业企业未安装或不正常运行大气污染防治设施、VOCs整治不到位等问题存在较多,这些问题会对臭氧的生成产生怎样的影响?

迪特˙施韦拉:关注过。挥发性有机化合物(VOCs)、氮氧化物(NOx)和一氧化碳(CO)的排放经过光化学反应生成臭氧。臭氧前体物的排放对大型城市和工业区的下风向地区影响更为严重。在夏季,大城市的强太阳辐射和高温为臭氧形成提供了便利条件,这种光化学反应过程尤为凸显。当前的一些研究表明,在中国东部的大多数城市和工业化地区,VOCs对臭氧的形成敏感度较高。

远距离传输也是北京、上海、广州臭氧浓度高的重要因素。也就是说,城市周边地区臭氧前体物的排放,会加剧这些城市的臭氧污染。

中国环境报:治理臭氧污染,控制好前体物VOC和氮氧化物是重点。我们知道,VOC比氮氧化物更复杂,VOC后面有一个S,表示VOC有好几百种。对中国来说,您认为现在减排哪些VOC是最佳的选择?

迪特˙施韦拉:中国可以参考欧盟(EU)控制VOCs排放的各项法规。首先,从定义上来说,欧盟将挥发性有机化合物定义为在293.15K条件下蒸气压大于或等于0.01kPa时具有挥发性的有机化合物。其次,欧盟控制VOCs排放的法规主要是从原料控制和工业排放控制两个方面入手。例如,欧盟指令(2004/42/CE)限制了某些油漆、清漆以及修补车辆产品中VOCs的总含量。而在欧盟指令(2010/75/EU)中,规定了使用有机溶剂工业活动的VOCs排放限值,包括涉及使用粘合剂的工业生产环节、印刷、车辆维修等。

就地方层面的VOCs管控而言,则应依据当地的实际情况。首先应该对本地空气污染的生成过程进行研究,确定哪几种VOCs对当地空气污染有重要的影响,进而确定本地应该优先治理哪几种VOCs。

中国环境报:对于工业VOC治理,您有哪些建议?

迪特˙施韦拉:工业VOCs排放源多种多样,包括炼油、汽车制造、工业涂装、电子设备制造、挥发性有机液体储存和运输、玻璃纤维船制造、印刷、涂料制造、工业粘合剂制造、工业洗涤溶剂和家用化工生产等。治理工业VOCs的技术选择较多,当前比较成熟的技术包括溶剂回收、热氧化、催化氧化、生物过滤、低温冷凝等技术。

制定治理策略时,核心是要因地制宜。第一步,就是要摸清污染源的情况,如生产设施布局、排放源数量、运营安装成本、每个排放源的VOCs含量等。然后,要让治理技术方面的专家和生产设施工程师进行会商,共同确定最适合的治理技术。

☞ 中国如何更好地治理臭氧污染?

■ 建立区域性的大气污染物监测和数据共享机制,研究区域臭氧污染的生成和传输机制,再进一步明确区域性的措施和行动。

中国环境报:在做好臭氧前体物防治的同时,做好臭氧污染预警也非常重要。欧洲在臭氧污染预警和治理方面有哪些经验?效果如何?

迪特˙施韦拉:欧盟规定了臭氧平均1小时的信息发布阈值和预警阈值,分别为180μg/m3和240μg/m3。所谓信息发布阈值,是指当超过这一阈值时,存在敏感人群的短期暴露健康风险,这一地区应向社会通报最新空气质量状况信息。

而预警阈值,是指超过这一阈值,短时间的暴露会对人群带来健康风险,应立即采取措施。当臭氧的监测或预测浓度连续3小时超过240μg/ m3时,成员国必须参考欧盟决议(2004/279/EC),制定短期应对计划。计划要考虑本国的地理、气象和经济条件,尽力缩短臭氧超标的持续时间,控制其严重程度和带来的风险。

短期应对计划需要采取一系列有效措施,涉及机动车交通、建筑工程、船舶靠港、工厂运营或产品使用,以及家庭供暖等。必要时,也可要求那些会导致臭氧污染加剧的工厂停工。计划中也会包括保护儿童、老人和病患者等敏感人群的具体措施。

短期应对计划、计划可行性的调查结果以及实施信息,都需通过广播、电视、报纸或互联网告知公众与相关组织,包括环保组织、消费者组织、代表敏感人群的组织、相关医疗机构及相关工业组织等。

通常,臭氧污染短期应对计划使用预警阈值作为参考,来启动不同级别的预警响应。比如在法国,当监测站实测或预测的臭氧每小时平均浓度连续3小时超过300μg/m3时,启动二级预警;当实测或预测的臭氧每小时平均浓度超过360μg/m3时,启动三级预警。当臭氧浓度持续上升时,可以相应地采取更严格的措施。

法国很多地区的短期应对计划中还专门设置了警戒阈值,当臭氧每小时平均浓度为150μg/m3时,政府会发布信息以提前向民众和相关部门发出提示,从而做好相关准备。

一份有效的臭氧污染预警方案应包含4个要素:一是发布信息,告知社会公众臭氧浓度已经或即将超标;二是方案中的措施可以减少臭氧前体物的排放;三是方案中的措施能有效降低臭氧浓度;四是这些措施均有法律依据。

此外,臭氧污染预警方案也应该明确以下几方面:负责启动、分配和终止减排措施的有关部门,能减少前体物排放的措施,措施的起始和终止时间,措施的实施区域等。

考虑到预警方案可能会造成增加地方政府的成本支出,并给公众带来不便,所以臭氧污染预警方案中也应说明如何进行监督和评估(措施的有效性)。

中国环境报:您对中国在臭氧污染治理和预警方面有哪些建议?

迪特˙施韦拉:目前,中国的许多大城市人口密度高、城市距离相近,形成了多个城市群。这些城市必须以一个新的视角来应对空气质量问题:空气污染是一个区域性问题。单靠一个城市的单打独斗无法有效解决空气质量问题,必须依靠区域范围内的控制策略。

区域控制在治理臭氧污染方面尤为重要。基于单个城市的空气质量监测数据,难以准确把握区域性的臭氧污染问题,也难以制定出有效的控制策略。欧洲和美国在控制臭氧污染上曾走过这样的弯路,但最终还是转向区域联防联控,才取得了较好的治理效果。中国在臭氧治理方面起步不久,应该早做规划,建立区域性的大气污染物监测和数据共享机制,研究区域臭氧污染的生成和传输机制,再进一步制定区域性的措施和行动。

原标题:治理臭氧污染要加强区域性防控

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