氮氧化物監測目標需適度完善

　　羅岳平 甘杰 劉妍妍

　　NOx（氮氧化物）是城市環境空氣質量監測關注的主要指標之一，其通過誘發多種呼吸道疾病而影響人體健康，并產生一系列次生危害。NOx是“十二五”4項約束性控制指標之一， 2012年3月，新修訂的《環境空氣質量標準》（GB3095-2012）收緊了NOX濃度限值。未來一段時間，我國NOX污染走勢如何，應怎樣優化NOx監測，成為業界普遍關注的話題。

　　城市環境空氣中NOX的監測

　　根據第一次全國污染源普查公報，我國NOX主要來源于電力行業、機動車尾氣和非金屬礦物制品業，這三大領域合計排放量占NOX排放總量的83％。由此可見，NOX的總量控制要抓住重點行業和重點區域，構建以防治火電行業排放等為核心的工業NOX防治體系和以防治機動車排放等為核心的生活NOX防治體系。

　　總體來看，我國城市環境空氣中NOX的年均濃度相對穩定、安全。從2013年監測結果看，年均濃度全部達標，且75%以上符合一級標準。就年變化趨勢而言，2008年以來，城市環境空氣中 NO2的濃度穩中有升，與工業經濟增長較快、機動車排放增加等因素有關。從季度變化趨勢看，NOx濃度在冬季較高，夏季最低。每年污染最嚴重的月份集中在11月～次年2月，而6月～8月的NOx濃度最低。

　　究其原因，冬季氣溫低，燃煤采暖等加大了NOx排放，同時，冬季大氣環境容量最小，NOx在壓縮了的大氣空間里易發生累積。而大氣環境容量在夏季變大，同時，由于盛行南風或東南風，大氣環境相對潔凈，稀釋作用強，因此NOx的污染較輕。

　　我國城市環境空氣中NOX的監測情況與美國具有可比性。美國從1979年開始要求監測環境空氣中的NO2，對人口超過100萬的城市，最少要布設兩個監測點位。其中，一個監測城市內的最高NO2濃度，另一個要求設在NO2排放量最高區域的下風向。2006年完成的回顧性評價結果表明，在全美范圍內，NO2濃度值一般遠低于標準限值，是相對安全的環境空氣質量指標，因此不再提強制監測要求，得到美國環保局批準后，可撤銷原設點位。

　　根據國內外監測數據，城市環境空氣中的NOX主要源自化石燃料的燃燒，特別是機動車的普及，推動城市NO2日濃度變化呈“雙峰雙谷”分布特征。兩次峰值分別出現在上午9：00~11：00和夜間19：00~21：00，且夜間峰值高于白天；兩次谷值出現在凌晨5：00~7：00和下午15：00~17：00，明顯受機動車排放影響。交通早高峰后，NO2不斷累積，從7點到11點，濃度不斷升高，之后有所回落，下午3~5點達到低谷；隨著交通晚高峰到來，NO2濃度又逐漸上升，并在夜間19：00~21：00達到最高值。此后，隨著人群夜間活動減少，NO2濃度開始緩慢下降。

　　完善NOX監測的建議

　　NOX減排處于非常艱難的膠著狀態。一方面，重化工業比重大，結構性污染問題突出，消化存量污染壓力大；另一方面，家庭汽車保有量增加，新開工企業為數眾多，NOX排放增量依然較大。這也是在很多城市觀測到環境空氣中NOX濃度呈升高趨勢的主要原因。就全國而言，2013年地級及以上城市NO2的年均濃度為0.032mg/m3，較2012年增加了14.3%。

　　我國一直堅持對SO2和NOX的監測，總體來看，SO2污染減輕，NOX污染有加劇趨勢。與此同時，灰霾天氣數量增多。由此看來，NOX排放量增加，以及新增揮發性有機物和氨氣等的排放，可能引發更為復雜的光化學反應，從而使城市環境空氣質量急劇下降。因此，NOx可能是比SO2更敏感的指標，應密切跟蹤NOX濃度的變化，并分析其對光化學反應和PM2.5生成的影響。

　　一是重新確定NOX監測目標。美國1971年就制訂了NO2監測標準，但直到1979年才提出監測要求，而且考慮到人口過百萬的城市才會出現NO2污染問題，只對此種特大城市才作監測要求。早期的NOX監測主要考慮健康影響，后來同時關注光化學活性。自美國開展NO2監測以來，點位數量一直相對穩定，即使自2006年不再強制要求監測，對NO2的監測也未終止。其原因在于盡管NO2的健康威脅并不大，但O3模型等需要NOX數據，加上公眾參與、溯源前驅物等原因，因此仍堅持對NO2的監測。

　　目前美國保留的對NO2的監測，仍有近一半是針對健康影響的。其中，超過36%的點位特意設在人口密集區。另外，還包括最高濃度區監測、污染點源監測、背景監測、區域傳輸監測、生物生態影響監測等目的。

　　從國內監測情況看，環境空氣中NO2的濃度并不對健康構成嚴重威脅。然而，SO2濃度下降、NO2濃度升高后，灰霾污染立即加重，這表明NO2的其他化學或物理效應較強。因此，NO2監測目的設計及監測點位確定，是很有研究價值的。調整NO2監測網絡時要綜合考慮多種因素，使其既滿足健康保護需要，又能達到科研目的。

　　二是加強點源和減排監測。NOX污染主要來自化石燃料的燃燒，火電、水泥、鋼鐵燒結、煉焦等工業企業是重要貢獻者。要加強針對這些點源的減排并監測其效果。

　　機動車占NOX排放量的40%~60%。機動車屬于近地面排放，對城市環境空氣中NO2濃度升高的貢獻在70%以上，是環境NOX污染的主要來源。在城市內可觀測到，在交通擁堵路段，NO2濃度明顯偏高。機動車限行，加強機動車尾氣治理，以及改善路網結構等都是防治NOX污染的有效措施。同時，應在典型路段開展定位監測，用以評價控制效果。

　　三是加強對NOX環境效應的研究。NOX除了直接引起呼吸道疾病，還會產生其他次生環境危害，如其轉化為硝酸根離子后，導致酸沉降；作為前驅物，可以使地面臭氧濃度升高；生成細小顆粒物，帶來PM2.5污染；沉降到地面后，使水體富營養化等。NOX參與環境化學的機理非常復雜，催化作用明顯，應加強相關基礎研究，以更好地了解NOX的環境效應，并指導NOX減排工作。

　　（作者單位：湖南省環境監測中心站）