臭氧污染的形成机理较为复杂,其浓度受挥发性有机物(VOCs)和氮氧化物(NOx)协同作用影响,且光化学反应受气象条件调控,治理难度远高于颗粒物。当前我国主要通过源头减排VOCs和NOx防治臭氧污染,面临防治成本高、周期长以及末端治理技术欠缺等挑战。因此,在源头防治的同时探索末端治理技术的创新突破,能有效遏制臭氧浓度上升趋势。
比如,中国科学院团队研发的高效催化新材料,在北京市大兴区黄村公园进行了3年多的外场测试,发现将其涂覆在建筑物上,可使涂覆建筑物周边区域的臭氧浓度平均下降10%—20%。日本东京“光催化道路”项目和意大利米兰“催化建筑”试点也取得了类似的效果。这些实践表明,催化分解技术通过加速臭氧自然分解为氧气的过程,无需额外能耗,可弥补臭氧前体物减排的不足,突破传统前体物减排的局限,为臭氧治理提供新路径。
但是,催化分解技术应用目前尚存在政策支持不足、催化剂长期稳定性不强、规模化成本有待降低等问题。为进一步推进光催化技术在城市臭氧治理方面的应用,笔者建议做好以下几方面工作:
强化政策与资金支持,构建技术推广机制。加强政策衔接,将推广污染物自净技术纳入城市更新、绿色建筑标准及碳中和行动方案。例如,重点城市可率先在老旧小区改造中推广催化涂料。强化资金引导,借鉴日本国土交通省对光催化技术的课题资助模式,设立专项基金支持技术研发与试点。
加强技术研发,提升标准化与应用效能。推进材料创新,开发适应高湿度、复杂环境的催化材料,建立效果评估体系,建立城市缩尺模型实验平台,模拟建筑布局与催化涂层的协同效应,量化环境效益。完善标准体系,制定催化材料性能标准(如活性、耐久性)及效果评估规范。推进产学研协同,依托科研团队,推动新型催化剂产业化。
规划先行与试点示范相结合,深化应用场景。强化城市空间规划,锁定重点区域,在交通枢纽、工业园区、公园等臭氧高值区,优先应用催化涂层与空气净化装置,推广光催化路面及建筑立面涂层,利用城市立体空间扩大催化接触面积。在居民区安装小型催化净化装置,结合绿化带形成“微自净单元”。
臭氧末端治理技术的本质是通过绿色低碳手段增强城市生态系统的自我修复能力,通过“技术—空间—制度—社会”四维联动,将臭氧防控嵌入城市生命系统。北京、米兰等地的实践已证明其可行性,未来需以科技创新为引擎,以政策规划为保障,不断探索臭氧治理的新路径。
作者单位:浙江省杭州市生态环境局
编辑:宋杨