北京霧霾四大幫兇SO2、NO2、CO、O3污染狀況大起底

時(shí)間：2017-03-22 11:06

來(lái)源：北大光華管理學(xué)院

作者：GSM

（圖中從上至下為2013年-2016年）

圖中數(shù)字代表季節(jié)平均濃度，括弧內(nèi)為標(biāo)準(zhǔn)差。

從上圖我們可以發(fā)現(xiàn)：

臭氧的污染具有很強(qiáng)的季節(jié)效應(yīng)。由于夏季溫度高、日照強(qiáng)烈，非常利于生成臭氧，因此，在北京的-三個(gè)區(qū)域，夏季臭氧的濃度都是一年之中最高的。其次由高到低依次是春季、秋季和冬季。

臭氧的空間分布非常不同于PM2.5、PM10顆粒物和另外三種氣體污染物，這具體表現(xiàn)為北部區(qū)域的臭氧濃度是三個(gè)區(qū)域中最高的。在最近兩年，北部在春夏兩季的臭氧濃度要比南部高出至少7.7%，比中心區(qū)域高出至少18.1%。除了2016年南部區(qū)域的臭氧均值濃度明顯高于中心區(qū)域之外，在其它年份和季節(jié)，南部同中心的臭氧濃度差別并不大。

北部區(qū)域臭氧高的原因有兩個(gè)，第一個(gè)原因是北部的一氧化氮（主要來(lái)自機(jī)動(dòng)車(chē)的含氮有機(jī)物的不充分燃燒）濃度比中心和南部區(qū)域低。由于一氧化氮、臭氧、二氧化氮之間會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)：，所以當(dāng)一氧化氮濃度低的時(shí)候，消耗的臭氧較少，因而臭氧濃度較高。第二個(gè)原因是北部地區(qū)空氣中的顆粒物（PM2.5和PM10）比中心和南部區(qū)域少，紫外線的照射更強(qiáng)，更有利于臭氧的生成。從年度變化的角度來(lái)看，對(duì)于三個(gè)區(qū)域而言，從2013年到2015年北京市的臭氧濃度均在增加。

2016年比2015年在中心和北部區(qū)域只有小量減少，但南部區(qū)域非常顯著的增加。南部的濃度已經(jīng)明顯高于中心區(qū)域。

綜合以上分析結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)近幾年北京市臭氧的改善甚微，并在2016年有加重的跡象。這尤其體現(xiàn)在濃度高的東北部和東南部地區(qū)的夏季。這意味著北京目前在PM2.5污染相對(duì)較輕的夏季，臭氧濃度已經(jīng)超標(biāo)。

歷年變化：二氧化硫改善最大，其他污染物不容樂(lè)觀

我們?cè)賮?lái)總體看看北京市不同區(qū)域四種污染物近年來(lái)是否有明顯改善。下圖展示了各區(qū)域四種污染物的逐年變化趨勢(shì)：

北京市不同區(qū)域四種污染物年均值濃度比較

實(shí)線代表相比上一年有顯著(5%水平)減少或增加，虛線代表相比上一年沒(méi)有顯著變化。

由此我們

發(fā)現(xiàn)：

二氧化硫：從2014年開(kāi)始，三個(gè)區(qū)域二氧化硫濃度均有顯著減少（除2016年中心區(qū)域外），但是，2016年各個(gè)區(qū)域下降幅度減少。
臭氧：近幾年北京市三個(gè)區(qū)域臭氧的改善甚微，2016年南部區(qū)域與2015年相比有顯著上升，北部和中心區(qū)域比2013年略有升高。
? 二氧化氮：最大的改善發(fā)生在2015年，它和2014年濃度相比有相對(duì)較大的減少，全年的改善在6.6%至19.1%之間。2016年比2015年不僅沒(méi)有改善，反而增加了。
? 一氧化碳：主要改善也是發(fā)生在2015年（四個(gè)季節(jié)比2014年顯著下降3.0%-15.3%）。2016年除了南部區(qū)域，北部和中心區(qū)域幾乎和2013年持平。

北京改善空氣質(zhì)量應(yīng)該這么做

北京近幾年大氣環(huán)境改善的一個(gè)亮點(diǎn)是二氧化硫濃度的大幅度下降。從2015年開(kāi)始，在夏秋兩季，從南到北三個(gè)區(qū)域的二氧化硫濃度均已進(jìn)入個(gè)位數(shù)時(shí)代。這反映了北京市自2014年開(kāi)始實(shí)施的“煤改氣”和“煤改電”使得煤炭消費(fèi)量大幅下降，在減硫方面卓有成效。二氧化硫的大幅改善為其它污染物治理提供了成功案例和經(jīng)驗(yàn)。

過(guò)去四年北京市二氧化氮和一氧化碳的污染狀況改善有限，在南部區(qū)域甚至有增加的態(tài)勢(shì)；臭氧整體呈增加趨勢(shì)。我們認(rèn)為，北京過(guò)去幾年P(guān)M2.5濃度下降主要是二氧化硫減少所驅(qū)動(dòng)的。在北京二氧化硫濃度已經(jīng)顯著下降、并無(wú)法控制污染物從外部輸入的前提下，要進(jìn)一步降低北京的PM2.5濃度, 必須在氮氧化物和一氧化碳的減排上下功夫。也就是說(shuō)，北京下一步PM2.5的下降空間應(yīng)該重點(diǎn)放在對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)排放的管控方面。這將直接減少氮氧化物（含二氧化氮）、一氧化碳和PM2.5的濃度，間接減少二次化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的PM2.5，同時(shí)又能遏制臭氧增加的勢(shì)頭。

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編輯：張偉

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