加州南海岸是美國(guó)臭氧污染程度最高的地區(qū)。2020年，洛杉磯縣臭氧超標(biāo)天數(shù)達(dá)118天。如何促使臭氧濃度達(dá)標(biāo)是加州南海岸空氣質(zhì)量管理工作面臨的一大挑戰(zhàn)。

美國(guó)加州南海岸地區(qū)

臭氧污染挑戰(zhàn)

加州南海岸是美國(guó)臭氧污染程度最高的地區(qū)。2020年，洛杉磯縣臭氧超標(biāo)天數(shù)達(dá)118天。如何促使臭氧濃度達(dá)標(biāo)是加州南海岸空氣質(zhì)量管理工作面臨的一大挑戰(zhàn)。

整個(gè)加州地區(qū)被劃分為15個(gè)空氣盆地（每個(gè)空氣盆地的氣象和地理?xiàng)l件相似），其中加州南海岸空氣盆地特別容易出現(xiàn)臭氧濃度高的情況，因?yàn)椋?/p>

1）區(qū)域內(nèi)人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，有發(fā)電廠和煉油廠排放、機(jī)動(dòng)車(chē)輛尾氣排放以及個(gè)人衛(wèi)生和清潔產(chǎn)品等消費(fèi)品的生產(chǎn)等多種排放源，且排放強(qiáng)度大；

2）山區(qū)地形易造成污染；

3）夏季陽(yáng)光充足，高溫加速臭氧的生成和某些前體污染物的揮發(fā)排放；

4）當(dāng)?shù)爻３霈F(xiàn)逆溫層現(xiàn)象，導(dǎo)致各種來(lái)源排放的污染物被“罩”在地面附近不利于擴(kuò)散，加劇了污染程度。

加州南海岸空氣質(zhì)量管理局（SCAQMD，以下簡(jiǎn)稱(chēng)管理局）是美國(guó)南加州區(qū)域空氣污染聯(lián)防聯(lián)控的管理機(jī)構(gòu)，管轄區(qū)域包括洛杉磯縣、橙縣、河濱縣以及圣伯納蒂諾縣。

總體上看，四個(gè)縣域中，內(nèi)陸地區(qū)的臭氧污染更為嚴(yán)重。這與地形有關(guān)，當(dāng)海風(fēng)將污染物吹向內(nèi)陸時(shí)，盆地周?chē)纳絽^(qū)會(huì)捕獲污染物，加重下風(fēng)向處人口密集區(qū)、河濱縣、圣伯納蒂諾縣山谷及鄰近山區(qū)、洛杉磯縣圣塔克拉利塔市周?chē)貐^(qū)的臭氧污染。而來(lái)自海洋的清潔空氣交換，使得橙縣和洛杉磯縣的沿海地區(qū)的臭氧濃度低于洛杉磯縣內(nèi)陸區(qū)域、河濱縣和圣伯納蒂諾縣。

臭氧及其前體物監(jiān)測(cè)

為減排政策制定提供支持

由于海陸交匯區(qū)臭氧傳輸機(jī)制和生成化學(xué)復(fù)雜，開(kāi)展臭氧污染監(jiān)測(cè)對(duì)于海陸交匯區(qū)臭氧污染治理尤為重要。氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)化合物是臭氧主要的前體物，來(lái)源于車(chē)輛尾氣排放、工廠排放等燃燒源以及油漆生產(chǎn)、消費(fèi)品生產(chǎn)等非燃燒源。二者在光化學(xué)反應(yīng)下生成臭氧，因此前體物監(jiān)測(cè)是臭氧污染監(jiān)測(cè)的重要部分。

管理局已經(jīng)將臭氧及其前體物（氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)化合物）納入監(jiān)測(cè)體系。經(jīng)過(guò)美國(guó)環(huán)保局批準(zhǔn)，空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)搭建了29個(gè)臭氧和23個(gè)二氧化氮的連續(xù)監(jiān)測(cè)裝置，每小時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)近實(shí)時(shí)傳輸至網(wǎng)站和應(yīng)用程序。

光化學(xué)評(píng)估監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)（PAMS）是美國(guó)臭氧監(jiān)測(cè)的另一重要措施，根據(jù)該網(wǎng)絡(luò)的要求，管理局設(shè)立了2個(gè)監(jiān)測(cè)站，測(cè)量包括揮發(fā)性有機(jī)物和羰基化合物等在內(nèi)的臭氧前體物以及地面和高空的氣象要素（風(fēng)速、氣壓、太陽(yáng)輻射、紫外輻射和混合高度）。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)用于以下工作：

1）提供臭氧前體物和氣象學(xué)的時(shí)空變化信息，用于空氣質(zhì)量模型建模工作，以此預(yù)測(cè)未來(lái)污染物濃度，為制定空氣質(zhì)量管理策略提供依據(jù)。

2）提供污染物濃度的空間估計(jì)值，用來(lái)評(píng)估整個(gè)轄區(qū)內(nèi)由于空氣污染造成的癌癥風(fēng)險(xiǎn)。

3）使用“點(diǎn)源”模型，用于工廠設(shè)備排放許可證的申請(qǐng)?jiān)u估工作。

4）用于驗(yàn)證空氣質(zhì)量模型在預(yù)測(cè)大氣污染物濃度方面的性能。

筆者認(rèn)為，臭氧及其前體物監(jiān)測(cè)可以為減排政策的制定提供支持。管理局將監(jiān)測(cè)到的污染物濃度與美國(guó)國(guó)家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，以確定是否需要采取額外的減排措施。如果需要采取相應(yīng)的措施，再利用排放清單和模擬氣象學(xué)進(jìn)行空氣質(zhì)量建模，以評(píng)估控制措施的實(shí)施規(guī)模、實(shí)施進(jìn)度和空間影響，確保該區(qū)域的污染物濃度在規(guī)定日期前達(dá)標(biāo)。

統(tǒng)一技術(shù)方法和監(jiān)測(cè)儀器

實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制與保障

加州南海岸石化園區(qū)采取了多種監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)多種監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)手段的協(xié)同效應(yīng)、最大程度的保證監(jiān)測(cè)質(zhì)量尤為必要。通過(guò)實(shí)施其第1180號(hào)法規(guī)，管理局要求其管轄范圍內(nèi)的煉油廠安裝和運(yùn)行電子圍欄監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)污染物和有毒空氣污染物排放情況，制定綜合排放清單。

在監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制與保障（QA/QC）方面，管理局要求七家運(yùn)行電子圍欄監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的煉油廠提供有關(guān)空氣監(jiān)測(cè)儀器、數(shù)據(jù)維護(hù)、質(zhì)量控制程序、備份系統(tǒng)、審計(jì)和數(shù)據(jù)報(bào)告方法的詳細(xì)信息，并在制定監(jiān)測(cè)計(jì)劃的過(guò)程中，遵循1180號(hào)法規(guī)中對(duì)于《煉油廠圍欄空氣監(jiān)測(cè)計(jì)劃指南》的規(guī)定。該文件規(guī)定了煉油廠應(yīng)使用的空氣監(jiān)測(cè)方法和技術(shù)類(lèi)型，系采用美國(guó)環(huán)保局批準(zhǔn)的技術(shù)方法對(duì)苯、甲苯、乙苯和二甲苯等揮發(fā)性有機(jī)物和其他污染物進(jìn)行光學(xué)遙感監(jiān)測(cè)。這一過(guò)程保證了所有開(kāi)展監(jiān)測(cè)的煉油廠使用的儀器、技術(shù)方法的一致性和數(shù)據(jù)的可比性。

此外，管理局的工作人員也使用類(lèi)似的遙測(cè)方法在油氣井和其他揮發(fā)性有機(jī)物的排放設(shè)施附近進(jìn)行移動(dòng)監(jiān)測(cè)，以確定潛在泄漏點(diǎn)和無(wú)組織排放點(diǎn)，并評(píng)估排放對(duì)于附近社區(qū)空氣質(zhì)量的影響。

清潔能源推廣及多種源排放管控

助力實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量改善

除了空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)，過(guò)去幾十年，加州南海岸還采取了減少污染車(chē)輛、實(shí)施更嚴(yán)格的工業(yè)法規(guī)（包括許可證管理和合規(guī)性監(jiān)測(cè)）、推廣更清潔的技術(shù)和清潔燃料等措施，使得管轄區(qū)內(nèi)的空氣污染情況有所改善。

推廣清潔能源使用。通過(guò)實(shí)施經(jīng)濟(jì)激勵(lì)計(jì)劃和低排放技術(shù)的法規(guī)，加快發(fā)動(dòng)機(jī)、鍋爐、設(shè)備、運(yùn)輸車(chē)輛向清潔化轉(zhuǎn)變是減少該地區(qū)空氣污染的主要措施。經(jīng)濟(jì)激勵(lì)計(jì)劃鼓勵(lì)企業(yè)和居民在規(guī)定的期限內(nèi)轉(zhuǎn)向使用更清潔的技術(shù)，加快改善空氣質(zhì)量。政策法規(guī)通過(guò)加嚴(yán)監(jiān)管、提高污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)、運(yùn)輸過(guò)程中排放的進(jìn)一步減少和船舶、飛機(jī)、火車(chē)及其相關(guān)行業(yè)清潔燃料使用程度的提高。

比如，去年管理委員會(huì)制定了新的煉油廠和相關(guān)設(shè)施的排放標(biāo)準(zhǔn)。按照管理局相關(guān)法規(guī)的規(guī)定，預(yù)計(jì)在未來(lái)14年內(nèi)，該區(qū)域每天將減少7.7至7.9噸氮氧化物排放，到2023年氮氧化物的排放將減少近一半，以實(shí)現(xiàn)近期的空氣質(zhì)量管理目標(biāo)。這對(duì)于減少化工設(shè)施給當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)造成的空氣污染乃至整個(gè)地區(qū)的空氣污染治理來(lái)說(shuō)邁出了一大步。

多種污染源排放管控。管理局主要監(jiān)管責(zé)任在于固定源和面源的監(jiān)管，如大型工廠和商業(yè)設(shè)施等，但在實(shí)際工作中，管理局也試圖減少由港口、鐵路或倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所大規(guī)模物流運(yùn)輸活動(dòng)導(dǎo)致的排放。目前，管理局對(duì)大型物流倉(cāng)儲(chǔ)采取減排措施，預(yù)計(jì)將使物流倉(cāng)儲(chǔ)相關(guān)來(lái)源的排放減少約15%。此外，管理局還通過(guò)與自愿減少運(yùn)營(yíng)排放的商業(yè)機(jī)場(chǎng)等單位簽訂諒解備忘錄，促進(jìn)自愿減排。

編輯：李丹