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河南省凱陸電子科技有限公司
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閱讀：139發布時間：2023-4-11
近年來，我國的臭氧污染問題凸顯。“十四五"期間，如何針對不同區域的特征進行前體物 VOCs 和 NOx的精準調控，使臭氧治理逐步實現精細化管理，是我國環境空氣質量改善面臨的課題之一。在這樣的背景下，回顧美國的臭氧污染控制歷程，能夠為我國臭氧污染治理工作提供借鑒。
1970年-1990年，美國和國會一直在推動將VOCs減排作為實現臭氧達標的主要路徑。但是，《清潔空氣法案》規定的臭氧達標目標一直沒有實現，而且非達標區的數量逐漸增多，這使得VOCs減排的策略開始受到質疑。20世紀80年代末， 人們發現之前使用的排放清單有兩個重大缺陷：一是顯著低估了移動源的VOCs排放，二是未考慮天然源的VOCs排放。
美國國會技術評估辦公室的報告也指出，各地方控制本地VOCs排放并不能解決全國的臭氧問題，需要新的控制策略，并提出應該在某些未達標地區同時控制本地和上風向傳輸的NOx。美國國會希望能有研究確定哪些地區可以通過控制NOx排放有效減輕臭氧污染。于是，美國和州政府開始建立各類研究項目，以科學解析臭氧生成和傳輸問題。
1990年的《清潔空氣法案》修訂案規定，美國和美國國家合作對臭氧前體物在對流層臭氧生成和控制中的作用進行研究。1991年，美國國家建立的國家研究委員會發布報告《城市和區域空氣污染中臭氧問題的反思》，對臭氧生成和前體物控制給出了關鍵結論和建議：在美國城市和農村地區，天然源的VOCs排放疊加人為的NOx排放對臭氧生成有重要作用，需要提升天然源VOCs清單的準確性。在美國眾多城區、郊區和農村地區，需要在控制VOCs的同時加強NOx控制。
存在臭氧污染的各州也在1990年前后開始開展研究。比較典型的是美國南部地區氧化劑研究：1988年起，這項研究開始實施，覆蓋范圍包含南部10個州，近500名研究參與者來自80余個單位。這項研究將大量的科研、財政、社會組織資源整合在一起，協調配合實施科研和評估項目。
這項研究關于城區臭氧生成的主要發現包括：，靜穩天氣下傾向于VOCs敏感。在美國東南部，臭氧濃度的情況都發生在靜穩條件下，因為其增強了VOCs的敏感性。第二，良好的擴散條件會導致NOx敏感。在正常的平流條件下，城市尾羽層在臭氧濃度時是NOx敏感，與靜穩天氣的VOCs敏感正好相反。第三，城市本底臭氧和尾羽層中的臭氧需要不同的控制措施。城市本底臭氧是光化學反應發生的基礎條件，幾乎都是NOx敏感。而尾羽層中的臭氧可以是NOx敏感也可以是VOCs敏感。
基于對臭氧生成機理的發現，研究提出，在美國南部的農村地區和類似亞特蘭大的城市中心區，與減少人為的VOCs排放相比，減少NOx排放對于降低臭氧濃度更有效。
基于美國的臭氧研究經驗，我國在“十四五"及更長期的臭氧治理過程中應充分重視科研支撐作用，通過法規或制度設計，保障科學研究在決策程序中的角色與作用，并通過持續組織大型研究計劃，匯聚多種資源，涵蓋污染生成、傳輸、暴露及健康影響等基礎科學研究，為臭氧治理持續攻關。
美國的教訓也提示我們，臭氧污染生成機制復雜，應當規避“統一"策略而倡導差異化、精細化的治理措施。這對科學研究和政策實施都有較高的要求，科學研究的不確定性（如排放清單的完備性和準確性不足）和政策實施的不確定性（如目標不明確、執行力度的偏差）都會影響措施實施效果。所以，需要謹慎選擇特定前體物主導的減排策略，重視NOx和VOCs的協同減排。
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