郑军 黄一彦 周国梅
氮氧化物（NOX=NO+NO2）是雾霾天气的PM2.5前体物的主要成分之一，主要来自汽车尾气、火力电厂燃煤排放、工业活动排放等，能够加速地表臭氧形成，已成为近地面可吸入的重大污染物之一。氮氧化物的水平也成为反映空气污染程度、衡量空气质量的重要指数和窗口。然而，在既有的技术与设备水平下，地表监测站难以对近地面NOX浓度进行全面而准确的数据监测与量化。
日前，美国国家航空航天局（NASA）戈达德航天中心科学家进行的一项研究弥补了这一研究领域的不足。以布莱恩·邓肯等为首的科学家利用奥拉卫星搭载的臭氧监测仪，首次以高分辨率数据形式跟踪收集了2005年~2014年10年间监测到的NO2浓度，重点针对世界上195个主要城市进行了时间序列的分析与研究。报告已发表在2015年12月14日的《地球物理研究杂志》。
总结NASA对全球各大城市NO210年数据变化的分析，得出主要结论如下：
第一，经济增长和能源消耗是氮氧化物排放水平增加的主要驱动因素。过去10年中国经济经历了大幅增长，GDP从2005年到2014年增加了132%，年均增长率达到7%~14%，日益成为全球制造业中心，使得氮氧化物水平总体大量增加。尤以华北平原最为明显，增加了18%~40%，这与过去10年这一地区电力需求增长、工业排放，以及移动源污染增加有关。但NASA研究发现，北京、长三角、珠三角地区的NO2水平在过去10年间均有大幅下降。其中北京、上海、广州分别下降了10.3±13.1%、43.5±14.7%、30.0±13.9%。
北上广地区空气质量有所改善，主要原因是这些地区和城市加大了污染减排力度，采取了强有力的污染物减排措施，极大地减少了地表的氮氧化物浓度。例如，北京2008年NO2水平较低，反映出2008年奥运会前后进行实质排放控制措施的效果。上海市环保局积极与当地工业和火力发电厂开展合作，淘汰了高污染机动车辆，使得2008年到2011年间上海的氮氧化物水平降低了17%左右。此外，广东—香港—澳门珠三角地区空气质量监测网络在2005年开始实施，通过加强区域合作控制氮氧化物排放和淘汰低效老工业，使得珠三角的氮氧化物水平从2006年到2014年降低了20%。
实际上，NASA研究表明，北京与上海实际NO2的减排力度效果很可能比监测显示出的数值更大。因为北京位于高纬度地区，NO2生命周期及污染物持续时间较长，邻近地区NO2排放也极有可能会转移至北京和上海。此外，过去10年里，北京的城市面积扩张了4倍，但NO2水平却下降了。综合衡量之下，北京、上海的减排力度是相当大的，实际效果应该比表面数字反映更显著。
尽管10年间大部分地区NO2排放增加，但总体看来，中国几乎所有城市平均NO2值在2012年~2013年间趋于稳定，并在2014年开始有所下降，这应归功于近期中国政府对污染物排放的干预与控制，以及对现有环境法规的有力执行。未来，出于以下两个重要原因：中国政府高度重视，提出向污染宣战，并于2014年修订了《环境保护法》，加强了环境执法的力度；在过去几年中，公众对清洁空气的需求日益加剧。中国将进一步持续减少氮氧化物排放量，中国的空气质量也将有望得到持续改善。
第二，美国和欧洲发达国家NO2排放量在过去10年持续下降，其中美国下降了25%~55%，欧洲的伊比利亚半岛下降幅度最大，减少了45%~55%。北美和西欧地区NO2水平的持续下降部分缘于经济衰退的影响，还同这些国家及地区政府在衰退期趁机关闭低效率的发电厂、实行更加严格的汽车排放标准等综合性的控制措施有关。
第三，在很多亚洲、热带和亚热带经济高速增长的国家观测到了不断升高的氮氧化物水平，尤其是南亚的印度、巴基斯坦和孟加拉国等，如孟加拉国首都达卡NO2水平上升了79.3±13.9%，巴基斯坦首都伊斯兰堡NO2水平上升了46.7±11.7%，反映出这一地区过去10年间强劲的经济增长态势以及能源消耗的上升势头。未来随着南亚国家城市化和大型基础设施建设进程的推进，预测这一地区的NO2水平还将进一步上升。
第四，受国内动乱和战争的破坏性影响，中东各国氮氧化物水平变化时空差异较大，基本同这些国家或城市同期经济发展及GDP指数呈正相关关系。如伊朗、伊拉克、阿富汗、科威特等，随着战后经济的恢复，NO2平均增加了17%以上，而叙利亚、利比亚则随着2011年起的内战影响，NO2浓度呈现明显下降趋势，如大马士革市下降了37.1±10.9%。而与叙利亚相邻的黎巴嫩、土耳其和约旦等，受大量难民涌入，生产和生活活动增加，使其NO2出现急剧上升，如黎巴嫩首都贝鲁特增加66.6±15.9%。
基于NASA的研究，结合我国实际情况，我们认为：中国的NO2排放总体上出现下降的最新趋势，尤其是北京、上海和珠江三角洲的污染已较2005年水平有大幅下降，且呈现进一步降低的势头，这与当地开展的污染排放控制措施息息相关。由于电力需求增长、工业排放，以及移动源污染增加等原因，华北平原的NO2排放在2013年之前总体上升，但在2013年到2015年间呈下降趋势，这与2013年开始实行的《大气污染防治行动计划》有着密切的因果关系。
“十三五”期间，中国政府提出了以改善环境质量为核心，全力打好补齐环保短板攻坚战，中国大气污染防治力度将进一步加大，改善空气质量的行动效果也将更加显著。根据NASA研究获得的启示，建议进一步强化以下几个方面：
一是进一步利用好当前经济新常态的重要窗口转型期，抓紧落实污染排放控制政策，加快推动绿色发展转型。过去10年美国与欧洲在经济衰退到缓慢复苏的过程中，抓住机会出台了一系列改善空气质量的措施与标准。例如，美国环保局于2005年签发了《清洁空气州际规程》（Clean Air Interstate Rule），大量降低了跨越各州边界的空气污染，永久性地限制美国东部的氮氧化物和二氧化硫的排放量。当前我国经济发展速度放缓，可视为淘汰落后产能、进行环保技术改造、推动绿色转型发展的重要时机，应采取更加有力的措施，抓紧落实污染排放控制政策，努力弥补环保短板，实现环境保护与经济发展的协调与融合。
二是进一步强化重点区域联防联控力度，加强京津冀协同控制。过去10年长三角与珠三角减排力度（下降25%~50%）、水平领先全国，而华北地区在2013年以前NO2呈现显著的上升势头。NASA的进一步分析称，北京市区30×30km2（面积略大于北京五环路以内地区）NO2平均下降了10.3%，表明北京的诸多减排措施发挥了效果，但在更大的、包含整个大北京（100×100km2）范围，NO2上升、下降都有出现。因此，相比长三角和珠三角，京津冀地区强化协同控制、实现区域联防联控还有很大的政策空间。
三是贯彻实施新《大气污染防治法》，严格落实政府、企业和社会防治责任。NASA研究指出，欧美和日韩等国的实践经验表明，是否实行符合当地区域、国家的环境法规并采取相应的减排措施，实施严格的环境标准，是决定包括氮氧化物在内的污染物发生改变的重要驱动因素之一。NASA研究已证明2013年起实施的“大气十条”卓有成效，应进一步贯彻落实，加大力度。此外，中国新修订的《大气污染防治法》于2016年1月1日起正式实施，从法律的高度对减排治污措施进行了更严格要求。下一步，要结合实际，积极宣传、推动和落实好新《大气污染防治法》。明确梳理执法边界，加大执法力度，依法加强重点领域污染防治、区域联防联控和重污染天气应对，在全社会形成依法保护大气环境的良好氛围。
作者单位：中国—东盟环境保护合作中心
