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

美國加州南海岸地區(qū)

臭氧污染挑戰(zhàn)

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

整個加州地區(qū)被劃分為15個空氣盆地（每個空氣盆地的氣象和地理條件相似），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，因為：

1）區(qū)域內(nèi)人口稠密、經(jīng)濟發(fā)達，有發(fā)電廠和煉油廠排放、機動車輛尾氣排放以及個人衛(wèi)生和清潔產(chǎn)品等消費品的生產(chǎn)等多種排放源，且排放強度大；

2）山區(qū)地形易造成污染；

3）夏季陽光充足，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?shù)爻３霈F(xiàn)逆溫層現(xiàn)象，導致各種來源排放的污染物被“罩”在地面附近不利于擴散，加劇了污染程度。

加州南海岸空氣質(zhì)量管理局（SCAQMD，以下簡稱管理局）是美國南加州區(qū)域空氣污染聯(lián)防聯(lián)控的管理機構(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，四個縣域中，內(nèi)陸地區(qū)的臭氧污染更為嚴重。這與地形有關(guān)，當海風將污染物吹向內(nèi)陸時，盆地周圍的山區(qū)會捕獲污染物，加重下風向處人口密集區(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圍地區(qū)的臭氧污染。而來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

為減排政策制定提供支持

由于海陸交匯區(qū)臭氧傳輸機制和生成化學復雜，開展臭氧污染監(jiān)測對于海陸交匯區(qū)臭氧污染治理尤為重要。氮氧化物和揮發(fā)性有機化合物是臭氧主要的前體物，來源于車輛尾氣排放、工廠排放等燃燒源以及油漆生產(chǎn)、消費品生產(chǎn)等非燃燒源。二者在光化學反應下生成臭氧，因此前體物監(jiān)測是臭氧污染監(jiān)測的重要部分。

管理局已經(jīng)將臭氧及其前體物（氮氧化物和揮發(fā)性有機化合物）納入監(jiān)測體系。經(jīng)過美國環(huán)保局批準，空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡搭建了29個臭氧和23個二氧化氮的連續(xù)監(jiān)測裝置，每小時將監(jiān)測數(shù)據(jù)近實時傳輸至網(wǎng)站和應用程序。

光化學評估監(jiān)測網(wǎng)絡（PAMS）是美國臭氧監(jiān)測的另一重要措施，根據(jù)該網(wǎng)絡的要求，管理局設(shè)立了2個監(jiān)測站，測量包括揮發(fā)性有機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（風速、氣壓、太陽輻射、紫外輻射和混合高度）。監(jiān)測數(shù)據(jù)用于以下工作：

1）提供臭氧前體物和氣象學的時空變化信息，用于空氣質(zhì)量模型建模工作，以此預測未來污染物濃度，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值，用來評估整個轄區(qū)內(nèi)由于空氣污染造成的癌癥風險。

3）使用“點源”模型，用于工廠設(shè)備排放許可證的申請評估工作。

4）用于驗證空氣質(zhì)量模型在預測大氣污染物濃度方面的性能。

筆者認為，臭氧及其前體物監(jiān)測可以為減排政策的制定提供支持。管理局將監(jiān)測到的污染物濃度與美國國家空氣質(zhì)量標準進行比較，以確定是否需要采取額外的減排措施。如果需要采取相應的措施，再利用排放清單和模擬氣象學進行空氣質(zhì)量建模，以評估控制措施的實施規(guī)模、實施進度和空間影響，確保該區(qū)域的污染物濃度在規(guī)定日期前達標。

統(tǒng)一技術(shù)方法和監(jiān)測儀器

實現(xiàn)監(jiān)測質(zhì)量控制與保障

加州南海岸石化園區(qū)采取了多種監(jiān)測方法和技術(shù)手段，實現(xiàn)多種監(jiān)測方法和技術(shù)手段的協(xié)同效應、最大程度的保證監(jiān)測質(zhì)量尤為必要。通過實施其第1180號法規(guī)，管理局要求其管轄范圍內(nèi)的煉油廠安裝和運行電子圍欄監(jiān)測系統(tǒng)，以測量標準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)測質(zhì)量控制與保障（QA/QC）方面，管理局要求七家運行電子圍欄監(jiān)測系統(tǒng)的煉油廠提供有關(guān)空氣監(jiān)測儀器、數(shù)據(jù)維護、質(zhì)量控制程序、備份系統(tǒng)、審計和數(shù)據(jù)報告方法的詳細信息，并在制定監(jiān)測計劃的過程中，遵循1180號法規(guī)中對于《煉油廠圍欄空氣監(jiān)測計劃指南》的規(guī)定。該文件規(guī)定了煉油廠應使用的空氣監(jiān)測方法和技術(shù)類型，系采用美國環(huán)保局批準的技術(shù)方法對苯、甲苯、乙苯和二甲苯等揮發(fā)性有機物和其他污染物進行光學遙感監(jiān)測。這一過程保證了所有開展監(jiān)測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似的遙測方法在油氣井和其他揮發(fā)性有機物的排放設(shè)施附近進行移動監(jiān)測，以確定潛在泄漏點和無組織排放點，并評估排放對于附近社區(qū)空氣質(zhì)量的影響。

清潔能源推廣及多種源排放管控

助力實現(xiàn)空氣質(zhì)量改善

除了空氣質(zhì)量監(jiān)測，過去幾十年，加州南海岸還采取了減少污染車輛、實施更嚴格的工業(yè)法規(guī)（包括許可證管理和合規(guī)性監(jiān)測）、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。通過實施經(jīng)濟激勵計劃和低排放技術(shù)的法規(guī)，加快發(fā)動機、鍋爐、設(shè)備、運輸車輛向清潔化轉(zhuǎn)變是減少該地區(qū)空氣污染的主要措施。經(jīng)濟激勵計劃鼓勵企業(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)通過加嚴監(jiān)管、提高污染物排放標準，促進企業(yè)生產(chǎn)、運輸過程中排放的進一步減少和船舶、飛機、火車及其相關(guān)行業(yè)清潔燃料使用程度的提高。

比如，去年管理委員會制定了新的煉油廠和相關(guān)設(shè)施的排放標準。按照管理局相關(guān)法規(guī)的規(guī)定，預計在未來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，以實現(xiàn)近期的空氣質(zhì)量管理目標。這對于減少化工設(shè)施給當?shù)厣鐓^(qū)造成的空氣污染乃至整個地區(qū)的空氣污染治理來說邁出了一大步。

多種污染源排放管控。管理局主要監(jiān)管責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，但在實際工作中，管理局也試圖減少由港口、鐵路或倉庫等場所大規(guī)模物流運輸活動導致的排放。目前，管理局對大型物流倉儲采取減排措施，預計將使物流倉儲相關(guān)來源的排放減少約15%。此外，管理局還通過與自愿減少運營排放的商業(yè)機場等單位簽訂諒解備忘錄，促進自愿減排。

編輯：李丹