常規(guī)監(jiān)測(cè)的6項(xiàng)環(huán)境空氣質(zhì)量指標(biāo)中,，PM2.5和臭氧是超標(biāo)頻率最高的首要污染物,。每年11月至次年4月，易多發(fā)PM2.5超標(biāo)現(xiàn)象,，臭氧超標(biāo)則集中在每年6月~10月,。臭氧在高溫季節(jié)大范圍反復(fù)發(fā)生污染，究竟是以自然過(guò)程為主,，還是人類活動(dòng)導(dǎo)致的環(huán)境危害,？筆者認(rèn)為，有必要對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行深入研究,，這樣既能揭示臭氧污染真相,，也能指導(dǎo)各地制訂防治策略，避免出現(xiàn)工作失誤,。
　　臭氧污染的基本特征
　　自2014年全國(guó)范圍內(nèi)大規(guī)模開(kāi)展臭氧監(jiān)測(cè)以來(lái),，各地獲得了豐富的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),。根據(jù)各方面的報(bào)道，這些城市表現(xiàn)出來(lái)的臭氧污染特征高度一致,，臭氧濃度變化趨勢(shì)基本吻合,。以長(zhǎng)沙市為例，臭氧濃度的日變化規(guī)律為凌晨濃度較低,，隨著時(shí)間推移和輻射強(qiáng)度增加,，臭氧濃度逐漸升高，最早在上午10點(diǎn)后即發(fā)生臭氧污染,。但一般是中午12∶30至17∶30時(shí)段的臭氧污染較重,，夜間也有可能出現(xiàn)短時(shí)臭氧污染。（夏季典型日的臭氧濃度變化曲線詳見(jiàn)圖一,。）
　　從季度性變化規(guī)律來(lái)看,，夏秋季節(jié)的臭氧污染明顯強(qiáng)于冬春季節(jié)。2013年~2015年長(zhǎng)沙市監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,，臭氧污染的季節(jié)性變化規(guī)律非常穩(wěn)定,，只是每年臭氧污染絕對(duì)濃度值有波動(dòng)。特別是在污染物減排取得明顯成效的情況下,，臭氧污染反而更加嚴(yán)重,。(見(jiàn)圖二)類似情況也發(fā)生在其他城市。
　　總體來(lái)看,，天氣條件對(duì)臭氧污染的形成起重要的決定作用。晴天,，臭氧污染最重,，多云天氣次之，而陰雨天的臭氧污染最輕,。相對(duì)溫度,、風(fēng)向和風(fēng)速等氣象因素也影響臭氧污染水平，相對(duì)濕度小,、風(fēng)速較小時(shí)易發(fā)生臭氧污染,。
　　在夏秋季節(jié)，臭氧污染是全國(guó)性范圍的,，而且光照條件越好的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,，臭氧污染越嚴(yán)重。即使是在南岳背景站,，也能觀察到臭氧在午后明顯升高的現(xiàn)象,，其濃度的日變化趨勢(shì)與城區(qū)基本相同。
　　臭氧污染機(jī)理分析
　　臭氧污染的形成機(jī)理問(wèn)題,，目前存在較大爭(zhēng)議,。
　　有的學(xué)者認(rèn)為,，揮發(fā)性有機(jī)物（VOCS）和氮氧化物（NOX）是生成臭氧的重要前體物，是VOCS和NOX污染誘發(fā)了臭氧污染,。
　　但也有研究表明,，臭氧的化學(xué)反應(yīng)活性強(qiáng)，一旦VOCS和NOX進(jìn)入臭氧高濃度區(qū),，以反應(yīng)消耗臭氧為主,。因此，在VOCS和NOX釋放量大的區(qū)域,，臭氧濃度反而低,。表現(xiàn)在區(qū)域規(guī)模上，城市的上下風(fēng)向處的臭氧濃度較高,，而城區(qū)上空的臭氧濃度是最低的,。
　　還有研究表明，植物排放的VOCs量遠(yuǎn)超過(guò)人類活動(dòng)的排放量,。即使將人類活動(dòng)排放的VOCs降至零,，自然產(chǎn)生的VOCs仍可能使臭氧超標(biāo)。
　　意大利等國(guó)的研究則否認(rèn)了VOCs等排放對(duì)臭氧污染的貢獻(xiàn),。在這些國(guó)家,，VOCs和NOx的排放已降至最低水平，但在高溫天氣午后的臭氧污染依然非常嚴(yán)重,。國(guó)內(nèi)的云南,、貴州、青海等省份,，尤其是大量的縣級(jí)城鎮(zhèn),，其VOCs和NOx排放水平很低，但表現(xiàn)出與沿海發(fā)達(dá)地區(qū)相同的臭氧污染規(guī)律,，表明臭氧背景值污染不容忽視,。
　　筆者認(rèn)為，VOCS種類繁多,，有的有機(jī)物通過(guò)光化學(xué)反應(yīng)生成臭氧,，也有的有機(jī)物發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)需要消耗臭氧。在光照,、溫度和濕度等條件都適宜的情況下,，究竟是以生成臭氧為主，還是消耗臭氧的反應(yīng)占優(yōu)勢(shì),，就要分析污染區(qū)域內(nèi)環(huán)境空氣中的臭氧濃度是上升還是下降了,。從長(zhǎng)株潭城市群來(lái)看，三市品字接壤,，市中心相距不過(guò)40公里,。統(tǒng)計(jì)分析表明,，長(zhǎng)沙市的臭氧污染相比其他兩市是最輕的，而其VOCs的排放量和汽車(chē)保有量等無(wú)疑是最高的,。如果把某個(gè)城市或區(qū)域的上空看作是一個(gè)黑箱,，里面發(fā)生了很多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，微觀過(guò)程紛繁多樣,，但最后的輸出結(jié)果是臭氧濃度下降了,。那么，從宏觀上分析,，并不是VOCs等排放加重了臭氧污染,，反倒是消耗臭氧而減輕了污染危害。
　　一般認(rèn)為,，臭氧污染是光化學(xué)控制過(guò)程,。目前，對(duì)VOCs的監(jiān)測(cè)不系統(tǒng),，但其種類和濃度存在較大的地區(qū)差別,，對(duì)臭氧污染的影響方式是不一樣的。NOx的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)完整,，但其日變化趨勢(shì)與臭氧污染特征明顯不同步,。NOx早晚兩個(gè)高峰濃度出現(xiàn)時(shí)，并不對(duì)應(yīng)于臭氧污染嚴(yán)重時(shí)段,。冬季NOx的濃度比夏季高得多,，也未誘發(fā)嚴(yán)重的臭氧污染。由此可見(jiàn),，在城市上空的大氣黑箱中,，反應(yīng)生成臭氧并不是受NOx的濃度限制，而是缺少光化學(xué)條件,。
　　臭氧具有強(qiáng)氧化性而極不穩(wěn)定，長(zhǎng)距離傳輸?shù)目赡苄圆淮�,，中途�?huì)因卷掃效應(yīng)而消耗殆盡,。因此，VOCs和NOx排放引起的臭氧污染應(yīng)是區(qū)域性質(zhì)的,。因此,，應(yīng)深入開(kāi)展機(jī)理研究，既要從微觀著手,，研究每種排放VOC的光化學(xué)反應(yīng),，探討其生成或消耗臭氧的特性，也要重視宏觀分析,，觀察綜合效果,，從而指導(dǎo)防治方向,。
　　臭氧污染防治策略
　　筆者認(rèn)為，有效防治臭氧污染,，當(dāng)務(wù)之急是通過(guò)監(jiān)測(cè)等手段區(qū)分不同來(lái)源的貢獻(xiàn)比例,，分析可能采取的治理措施，才能獲得最大改善效益,。
　　一般認(rèn)為,，臭氧污染是二次生成，尤其要與VOCs和NOx污染聯(lián)合控制,。其中,，VOCs單獨(dú)也是要嚴(yán)控的，其本身往往毒性較大,，直接危害人體健康,，應(yīng)采取措施降低排放量。至于NOx污染,，從南方地區(qū)的監(jiān)測(cè)結(jié)果看,，一般遠(yuǎn)低于控制標(biāo)準(zhǔn)。臭氧污染是不能直接治理的,，因?yàn)槌龔?fù)印等少數(shù)行業(yè)外,，沒(méi)有成規(guī)模的人為活動(dòng)排放源。目前對(duì)間接治理技術(shù)的認(rèn)識(shí),，主要是減少VOCs和NOx的排放,。VOCs的底數(shù)并不清楚，無(wú)法評(píng)述其治理成效,。單從NOx控制看,，其本身濃度并不高，從環(huán)境安全角度考慮,，完全可不考慮治理措施,，從理論計(jì)算，即使將NOx濃度全部降至背景水平,，其生成減少的臭氧量對(duì)控制臭氧污染可能也是杯水車(chē)薪,。
　　臭氧污染具有明顯的階段性。在一天的大部分時(shí)段,，除VOCs情況不明外,，NOx和臭氧的濃度都是安全的，不需要采取特別的治理措施,。臭氧污染一般集中在每天的12：30~17：30,，而此時(shí)的NOx濃度已降至很低水平。如果NOx是累積到每天的12：30~17：30才產(chǎn)生次生危害,，那么NOx需要全天候控制,。但若NOx濃度在一天內(nèi)處于自然波動(dòng)狀況,，只是在午后被作為前驅(qū)物消耗掉，那么就沒(méi)有辦法在臭氧污染時(shí)段精準(zhǔn)施策,，單獨(dú)控制NOx污染,。對(duì)VOCs的治理可能面臨同樣的難題。從季節(jié)分布來(lái)看,，至少在冬春季節(jié),，NOx和臭氧污染是不需要特別控制的。就降低治理成本而言,，控制VOCs和NOx污染應(yīng)根據(jù)季節(jié)采取差別化的策略,。
　　國(guó)外已明確提出，進(jìn)一步降低NOx濃度并不是出于健康影響考慮,，而是防止其作為前驅(qū)物加重臭氧污染,。減排VOCs的健康和環(huán)境效益可能更復(fù)雜。有鑒于此,，這3項(xiàng)污染指標(biāo)如何聯(lián)防聯(lián)控還要開(kāi)展大量的基礎(chǔ)研究,，不是簡(jiǎn)單的臭氧污染倒逼VOCs和NOx減排問(wèn)題。實(shí)際上,，很多地方根本就沒(méi)有VOCs和NOx減排潛力,，而臭氧污染依然嚴(yán)重，控制其環(huán)境危害的思路就有必要做適當(dāng)調(diào)整,。
　　臭氧污染給環(huán)保系統(tǒng)帶來(lái)的壓力有目共睹,，應(yīng)考慮人為影響因素，但自然背景值的存在同樣不容忽視,。其中尚未揭示的真相要加快探索進(jìn)程,，海量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和大氣環(huán)境化學(xué)的進(jìn)展已能提供相關(guān)科技支撐。建議進(jìn)一步統(tǒng)籌城鄉(xiāng)臭氧監(jiān)測(cè),，準(zhǔn)確掌握臭氧污染的分布情況,，進(jìn)而宏觀分析其與其他環(huán)境空氣污染指標(biāo)的相關(guān)性，合理協(xié)同控制或單獨(dú)控制,。對(duì)臭氧污染,，在認(rèn)識(shí)還不徹底、全面的情況下,，既不要盲目輕敵，使敏感人群暴露于污染危害中,，也不要夸大事實(shí),，人為制造緊張甚至麻煩，特別是防止過(guò)度治理,，造成投資浪費(fèi),。國(guó)內(nèi)有計(jì)劃監(jiān)測(cè)臭氧污染的時(shí)間并不長(zhǎng),，其評(píng)價(jià)和治理等都允許有一個(gè)逐步深入的過(guò)程，要加強(qiáng)階段性成果的回顧分析,，持續(xù)修正努力方向,，盡量少走彎路。
　　其次,，修訂完善臭氧污染評(píng)價(jià)體系,。新的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定臭氧的二級(jí)日最大8小時(shí)平均濃度限值為160μg/m3，1小時(shí)平均濃度限值為200μg/m3,，相對(duì)于1996年160μg/m3的1小時(shí)平均濃度限值,，實(shí)際是有所放松的。按AQI計(jì)算規(guī)則,，臭氧1小時(shí)濃度值不用于計(jì)算每天的AQI指數(shù),，僅用來(lái)反映小時(shí)健康影響程度，提示直接接觸臭氧污染的人群應(yīng)采取防護(hù)措施,，而日均AQI指數(shù)計(jì)算采用臭氧8小時(shí)滑動(dòng)平均值,。
　　建立科學(xué)的臭氧污染評(píng)價(jià)體系是個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。如果取24小時(shí)平均值評(píng)價(jià),，有可能掩蓋了污染事實(shí),；按1小時(shí)均值做超標(biāo)評(píng)價(jià)，結(jié)果肯定過(guò)于嚴(yán)厲,；目前采用8小時(shí)均值評(píng)價(jià),，基本集中在10：00~18：00時(shí)段，仍有評(píng)價(jià)結(jié)果偏嚴(yán)之嫌,。臭氧的健康危害是與人體的接觸時(shí)間,、劑量和攝入途徑等密切相關(guān)的。一般來(lái)講,，室內(nèi)空氣很少臭氧超標(biāo),，即使是高溫天氣的午后，環(huán)境空氣中的臭氧污染很重,，飄進(jìn)室內(nèi)后也被還原消耗,，不會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)的臭氧污染。而在室外臭氧污染高峰時(shí)段,，即高溫天氣的13：00~16：00左右,，也正是人群活動(dòng)較少時(shí)段，無(wú)意中避免了臭氧污染對(duì)人體造成的傷害,。
　　綜上所述,，分析臭氧的健康威脅必須綜合考慮人體的耐受能力、市民室內(nèi)室外活動(dòng)規(guī)律和臭氧濃度在室內(nèi)室外的差異性分布等因素。人體暴露于臭氧危害的特點(diǎn)決定了確定臭氧污染評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的難度,。相關(guān)基礎(chǔ)研究必須跟進(jìn),，既不能因?yàn)橛形廴局卫韷毫Χ�降低評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，使市民健康失去保障,，也不能在缺乏依據(jù)的條件下任意收嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn),，人為制造污染假象，帶來(lái)不良社會(huì)影響,。