减污降碳 协同增效 北京PM2.5与臭氧协同下降的机会已到来
随着北京大气治理成效的显现,PM2.5浓度已经大幅下降,但新的问题也随之显现,即臭氧污染的治理。根据北京市下一步的治理方向,臭氧和PM2.5协同治理是重要一环。昨天,在北京市生态环境局举办的以“减污降碳,协同增效”为主题的2022年国际大都市清洁空气与气候行动论坛全体会议上,臭氧和PM2.5的协同治理成为热点话题。
作为2022年服贸会生态环境服务领域的重要活动,本届论坛云集全球大都市生态环境领域专家代表,聚焦“双碳”行动,共同探讨大气污染物和温室气体排放协同控制。专家认为,北京PM2.5与臭氧协同下降的机会已经到来,随着PM2.5浓度的下降,已经出现了臭氧跟随PM2.5一同下降的情况。未来的治理中,协同PM2.5和臭氧的治理是重要一环,短期内,控制氮氧化物的排放成为一条可行之路。
臭氧治理比PM2.5更难
中国工程院院士、中国科学院生态环境研究中心研究员贺泓提出,目前,我国大气污染防治取得了重要成效,一个突出的表现就是PM2.5浓度大幅下降,北京已走在前列。但大气污染防治也来到一个深水期,除了要进一步降低PM2.5浓度以外,还面临臭氧污染居高不下的问题,“其实是PM2.5和臭氧浓度双高,这样的问题在发达国家也是没有遇到过的,我们必须要走出一条PM2.5和臭氧协同控制的新路。”
PM2.5和臭氧具有共同的前体物,即氮氧化物和VOC(挥发性有机物),可虽然如此,臭氧和PM2.5还是不同。“臭氧的形成对光照等气象因素比PM2.5更加敏感”,贺泓说,从这个机制上就决定了臭氧的控制思路和 PM2. 5是不一样的,只有把前体物控制在很低的水平,才能够实现对臭氧的有效控制。而这一点,也是臭氧比PM2.5还要难治理的原因,目前臭氧的治理也是国际社会面临的共同难题。
贺泓解释,要把氮氧化物和VOC控制到很低的浓度,才能控制臭氧的产生。但他直言,在现阶段来说,要想把VOC控制到很低的浓度太难了,“因为它的来源非常广泛,控制技术体系比较复杂,而且还有很多VOC是来自天然的排放,所以短期内控制到很低的水平不现实,那就只有一条路可走,就是把氮氧化物的排放控制到很低的水平。”贺泓说。
大幅减排氮氧化物已成国际共识
中国科学院大气物理研究所研究员王跃思用一个很形象的比喻,来解释了PM2.5和臭氧产生的过程。王跃思将大气比喻成一团火,而火的燃烧需要两个因素,一个是燃料,这在大气中就是VOCs,同时火的燃烧还需要助燃剂,这就是氮氧化物。“这两种物质在大气里可以燃烧起来,这个火实际就指的是大气氧化能力,而火烧完了产生的灰,其实就是PM2.5和臭氧。”
王跃思表示,就现阶段来说,北京需要大幅减排氮氧化物,才能降低大气氧化能力,以此控制近地面臭氧污染加剧。而针对城市控制臭氧和区域控制臭氧,可以有所侧重。他举例,由于城市中排放的氮氧化物要比VOCs更多,可以先着重治理VOCs,“先治理量更少的,效果会更明显。”而郊区则不一样,郊区的VOCs比氮氧化物多,则可以优先治理氮氧化物。
值得一提的是,目前提出的双碳战略,也有望使得氮氧化物的排放得到进一步大幅削减,因为氮氧化物的排放和碳的排放是完全同源的,这也成为氮氧化物减排仍然有很大潜力的原因之一。另外,在世界卫生组织新颁布的指导之中,同样提出要大幅减排二氧化氮,浓度指导值从原来的40微克/立方米,大幅降低到10微克/立方米,“也就是说,不管是保护人体健康还是改善空气质量,国际社会已经达成了要大幅减排氮氧化物的共识。”贺泓说。
北京PM2.5与臭氧协同下降机会已出现
“从目前的情况来看,我认为北京PM2.5与臭氧协同下降的机会已经到了。”贺泓解释,随着北京PM 2.5浓度的下降,有一个时期臭氧是上升的,从大数据的统计发现,当PM2.5浓度在50微克/立方米以上的时候,观测不到 PM2.5跟臭氧同时下降的协同效果,“总是像跷跷板一样,颗粒物浓度一下降,臭氧浓度反而上升。”而只有当颗粒物浓度降低到50微克/立方米以下,才出现臭氧浓度跟随PM2.5下降的窗口。贺泓说,这就说明,必须得采取正确的措施,才有可能实现协同控制。
目前北京下一步的大气治理方向,就提出要协同治理PM2.5和臭氧。贺泓表示,他之所以说PM2.5与臭氧协同下降的机会已经到来,正是基于北京PM2.5年均浓度已经降到了35微克/立方米以下,臭氧也开始下降。沿着这个路径往下走,从协同控制的思路继续深度减排氮氧化物,“现阶段北京主要控制交通源所产生的氮氧化物,有望进一步实现PM2.5和臭氧的协同控制。”贺泓说。
北京市生态环境局已连续6年举办北京国际大都市清洁空气与气候行动论坛,为推动国际大都市携手应对环境挑战、共同促进全球可持续发展提供了沟通交流平台。市生态环境局科技与国际合作处处长明登历表示,论坛一直关注清洁空气与“双碳”实践成果和经验的分享交流,见证着北京市清洁空气“一微克”行动不断深化,各方专家代表在其间交流碰撞出的精彩观点,对国际国内大都市清洁空气和气候行动的技术进步和实践创新,具有重要的参考作用。(记者 骆倩雯)