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—5—附件2环境空气臭氧污染来源解析技术指南（试行）（征求意见稿）第一章总则1.1编制目的为坚决打赢蓝天保卫战，增强环境空气臭氧污染防治工作的科学性、针对性和有效性，根据《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》《环境空气质量标准》（GB3095-2012）及其他相关法律、法规、标准、文件的要求，编制《环境空气臭氧来源解析技术指南（试行）》（以下简称指南）。1.2适用范围本指南规定了开展环境空气臭氧污染来源解析工作的主要技术方法、技术流程、工作内容、技术要求、质量管理等内容。本指南适用于指导城市及区域开展环境空气臭氧污染成因分析与来源解析工作。1.3编制依据《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国大气污染防治法》《国务院办公厅转发环境保护部等部门关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》(国办发〔2010〕33号)—6—《“十三五”生态环境保护规划》(国发〔2016〕65号)《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》(环大气〔2017〕121号)《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南》（试行）（环境保护部公告2014年第55号）《2018年重点地区环境空气挥发性有机物监测方案》（环办监测函〔2017〕2024号）《环境空气臭氧前体有机物手工监测技术要求（试行）》（环办监测函〔2018〕240号）GB3095-2012环境空气质量标准HJ644-2013环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法HJ645-2013环境空气挥发性卤代烃的测定活性炭吸附-二硫化碳解吸-气相色谱法HJ654-2013环境空气气态污染物（SO2、NO2、O3、CO）连续自动监测系统技术要求及检测方法HJ664-2013环境空气质量监测点位布设技术规范（试行）HJ683-2014环境空气醛、酮类化合物的测定高效液相色谱法HJ759-2015环境空气挥发性有机物的测定罐采样/气相色谱-质谱法当上述文件和标准被修订时，使用其最新版本。1.4术语与定义下列术语与定义适用于本指南。—7—环境空气臭氧污染：人为源排放的臭氧前体物参与对流层大气光化学反应而造成的近地面臭氧（O3）浓度增高的现象。臭氧前体物：指大气环境中参与大气光化学反应生成臭氧的空气污染物，主要包括氮氧化物（NOx）、挥发性有机物（VOCs）和一氧化碳（CO）。臭氧前体物排放源：向大气环境中排放臭氧前体物的排放源，包括天然源和人为源。环境受体：受到大气污染物污染的环境空气统称环境受体，简称受体。臭氧来源解析：通过观测和数学模型方法定性或定量识别城市与区域环境空气中臭氧污染的成因与来源。基于空气质量模型的来源解析方法（以下简称模型法）：以不同尺度数值模式方法定量描述臭氧前体物从排放到生成臭氧所经历的大气物理化学过程，定量估算不同地区和不同类别污染源排放对环境空气中臭氧及其前体物形成贡献的技术方法。基于观测的臭氧成因与VOCs来源解析方法（以下简称观测法）：根据臭氧与前体物观测数据，采用数据分析和模型方法判断臭氧形成的敏感性，并利用受体模型定量解析各VOCs污染源类对臭氧及其前体物形成贡献的技术方法。1.5指导原则（1）科学实用原则：在环境空气臭氧污染成因机理和来源解析方法科学研究的基础上，增强臭氧污染来源解析工作的规范性、可操作性。—8—（2）因地制宜原则：各地根据自身污染特征、基本条件和污染防治目标，结合社会发展水平与技术可行性，科学选择适合当地实际的臭氧污染来源解析技术方法。（3）标本兼顾原则：既要满足城市与区域环境空气质量达标的长期需求，又要服务于臭氧重污染过程中臭氧污染来源的快速识别、预警与应急控制措施制定。（4）协同控制原则：各地根据当地臭氧及细颗粒物（PM2.5）的控制重点，科学评估不同控制措施的协同效应和相互影响。1.6组织编制单位本指南由生态环境部科技标准司组织，中国环境科学研究院、北京大学、中国科学院合肥物质科学研究院、暨南大学、华北电力大学、北京市环境保护监测中心、北京林业大学等单位起草编制。第二章环境空气臭氧污染来源解析工作目标与技术方法2.1工作目标环境空气臭氧污染来源解析的工作目标包括：（1）阐明环境空气臭氧污染状况与成因，判断长期和重污染时段的污染物排放以及气象因素、大气化学反应、沉降等大气物理化学过程对臭氧污染的影响。（2）明确本地与外地传输对臭氧污染形成的贡献，判断环境空气臭氧污染形成的NOx与VOCs敏感性以及敏感性的时空变化规律。（3）明确本地和外地需要重点控制的NOx污染源；确认对臭氧污染形成贡献显著的优势VOCs组分，定量解析各VOCs排放源类对VOCs的—9—贡献与分担率，指明需要控制的VOCs重点排放区域和重点控制污染源。2.2技术方法环境空气臭氧污染来源解析技术路线主要包括臭氧及其前体物污染特征分析、臭氧前体物排放清单编制、来源解析技术方法选择、解析结果分析评估等，具体见附图1。本指南规定了基于模型和观测的环境空气臭氧污染成因与来源解析技术方法，两种方法的适用性及必备条件见表1，各地应根据自身条件合理选择。表1环境空气臭氧来源解析技术方法的适用性技术方法适用性必备条件模型法定量识别臭氧污染的本地和区域来源，可预测；确定臭氧形成的敏感性；定量解析本地和区域臭氧前体物各类排放源对臭氧生成的贡献，定量给出贡献值与分担率。建立与空气质量模型要求相适应的高时间和空间分辨率的排放源清单、气象要素场。观测法识别臭氧污染的本地和区域来源；确定臭氧与其前体物之间的敏感性；识别对臭氧贡献显著的优势VOCs组分和VOCs主要排放源；定量解析各VOCs排放源类对臭氧生成潜势的贡献值与分担率。臭氧前体物监测技术和VOCs来源解析技术要求高。需要开展臭氧及其前体物，以及所有含活性氧化合物（NOy）、PAN、H2O2、HONO、HNO3等化学指示剂的同步观测。监测数据质量保证与质量控制需要满足高水平要求。第三章臭氧及其前体物污染特征分析3.1工作流程收集与臭氧及其前体物污染特征研究相关的数据资料，进行城市与区域环境空气臭氧污染特征及其与气象因素的关联性分析，明确环境空气臭氧污染状况与特征。—10—3.2城市与区域臭氧及其前体物污染状况与特征分析3.2.1城市与区域臭氧污染状况与特征分析收集城市或区域内空气质量监测站点SO2、CO、NO2、PM10、PM2.5、O3长期监测数据。统计分析城市与区域环境空气臭氧污染浓度水平与超标情况（包括超标倍数、超标时段、超标时长等）、时间与空间变化特征、以及臭氧污染对环境空气质量的影响。分析臭氧及其前体物的浓度时间序列与其他常规空气污染物的关联性，及不同站点发生臭氧污染的时间差异，判断臭氧污染发生的区域性。3.2.2城市与区域臭氧及其前体物时空特征分析在上述数据资料的基础上，收集光化学组分观测数据及相关科研观测站点的臭氧及NO、NO2、VOCs等前体物观测数据，并开展必要的典型站点和区域背景站补充观测工作。基于不同监测站点的臭氧及NOx、VOCs浓度数据，分析区域环境受体中的臭氧和前体物浓度分布；结合气象条件，分析城市与区域环境受体中臭氧及其前体物浓度空间变化及时间变化情况，分析臭氧及其前体物浓度空间分布特征；采用后向轨迹分析、主因子分析法等方法，分析区域环境受体中臭氧的区域传输和本地生成贡献。3.3城市与区域臭氧污染气象因素分析3.3.1长期臭氧污染气象特征分析收集城市与区域代表性站点3年地面气象数据及气候资料，分析近三年气象条件与多年平均（如近10年）气象条件平均状态差异，包括平均风速、平均温度、降水日、云量（多云天）、季风爆发时间及春、夏连续降水（如梅雨）持续时间状况（与平均年差异）、天气—11—系统活动情况、台风及热带风暴出现次数，总结近三年臭氧污染发生情况的差异与气象条件变化的关系。3.3.2臭氧污染过程气象条件分析收集区域代表性站点臭氧重污染期间不低于每天4次气象资料，包括风速、风向、环境温度、气压、湿度、降水、云量及辐射数据（太阳辐射、紫外辐射）等，如有必要，应开展有关气象因素的观测。针对臭氧污染过程，收集一天4次地面、850hpa、700hpa、500hpa气象场，气压场、温度场、湿度场和降水分布等数据，分析臭氧污染过程的天气形势及演变。收集相应时段的探空数据和大气边界层观测资料，如有必要，应开展补充观测，获得至少一个代表性点位不同高度大气边界层气象参数的观测，包括气压、风速、风向、温度、湿度，以获得不同时间段边界层高度，虚位温垂直廓线、莫宁-奥布霍夫长度、摩擦速度等大气边界层参数。分析臭氧污染期间风向、风速、温度、降水量、云量的时间变化特征和大气边界层变化特征。分析海陆风、山谷风等局地环流影响；分析可能出现的夜间急流。根据臭氧监测资料和历史气象资料，统计臭氧污染日的气象条件，总结臭氧污染发生的典型气象条件，分析不同的气象因素对环境中臭氧生成的影响，为臭氧污染来源解析提供背景资料。有条件的地区可采用中尺度气象模拟，分析臭氧重污染形成的天气形势和污染气象特征。—12—第四章模型法4.1工作流程利用空气质量模型对臭氧污染过程进行模拟，需要准备模型使用的污染源排放清单（包括人为源和天然源），以及通过中尺度气象模型模拟得出的气象参数，技术方法流程见附图2。4.2空气质量模型选择利用三维网格化区域空气质量模型进行来源解析，模型应包含平流输送、扩散、化学反应机理、清除等影响臭氧生成的大气物理化学过程，此类模型也应能够开展臭氧源解析和敏感性分析。4.3模型源清单模型源清单应包括SO2、NOx、CO、NH3、BC、OC、PM10、PM2.5、分物种VOCs等组分，时间分辨率不低于1小时，能够反映各类排放源季、月、日、小时变化规律,并根据空气质量模型使用的化学机理对清单中的VOCs物种进行分配。4.4空气质量模型的模拟计算根据选定的空气质量模型要求，输入相应分辨率的地形、下垫面特征及环境参数。模拟网格水平空间分辨率：研究全国范围内臭氧，网格分辨率不低于45km×45km；研究省际间跨区域或省级范围，推荐使用多层嵌套模拟，水平嵌套网格内层分辨率不低于15km×15km；研究市级及以下范围，推荐使用多层嵌套模拟，水平嵌套网格内层分辨率不低于5km×5km；模拟时间分辨率不低于1小时。利用中尺度气象模式为空气质量模型提供三维气象要素场（水平方向—13—嵌套网格分辨率与污染源排放清单一致，垂直方向边界层内分层不少于10层）。利用大气污染物环境背景值或实际监测资料作为模型运算初始条件，模型外层网格污染物浓度模拟结果作为内层网格的边界条件。收集模拟区域内各类监测数据进行模型结果校验，模拟小时浓度需要与模拟网格相对应的监测点位小时浓度监测值进行比对，一般来说，比对结果相关系数不低于0.6，偏差和误差在0.5之内。4.5空气质量模型的模拟输出4.5.1区域本地贡献分析通过模型可以分析本地生成和外部传输臭氧前体物与臭氧的占比，获得各地区各类污染源排放对受体点环境臭氧浓度的贡献。源区的划分：在模拟区域内划分不同的区域（比如以行政单位区县、市、省）作为示踪源区；源类的划分：将模式使用的排放清单细分不同的污染源类型（比如：工业、民用、交通等）进行示踪；受体点位选择：选择分析不同源区或源类贡献影响的网格作为受体点（一般选择监测点位所在的模型网格）。4.5.2敏感性分析敏感性分析可以识别出排放、传输、扩散及化学反应等模型输入参数对臭氧生成影响的敏感性，从而得到控制臭氧生成的关键因子。通常情况下，利用敏感性分析计算出臭氧浓度与前体物排放间的敏感因子，评估臭氧对前体物排放源削减的有效性：如果dO3/dNOx为正值且大于dO3/dVOCs，说明该地区是NOx控制区，减排NOx更有利于降低臭氧的浓度；反之，如果dO3/dNOx为负值，说明该地区是VOCs—14—控制区，需要通过减排VOCs排放来降低该地区的臭氧浓度；当得到环境中臭氧浓度与其生成前体物排放之间的定量关系后，还可以以此为依据开展减排效果评估。4.5.3减排情景分析空气质量模型可以通过输入人为削减前体物NOx或VOCs的排放量的排放清单，经过模拟得出不同