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中科院大气物理所2006—2015年长期定点观测显示，北京大气O3前体物之一，挥发性有机物（VOCs）总浓度（TVOCs）最近10年平均为31.4ppbv，其中烷烃所占比例（39%）最高，其次是芳香烃（26%）、烯烃（13%）及卤代烃等（24%）；TVOCs呈波动缓慢下降趋势，平均每年下降 0.46 ppbv，烷烃下降明显，但活性更强的芳香烃和烯烃呈上升趋势。最近3年，即2013-2015年，3类 VOC均呈显著上升趋势，与北京大气O3总体上升趋势具有一致性。 北京夏季大气O3污染治理面临极大的挑战，同时也为北京市大气污染全方位治理带来了机遇。O3浓度持续升高的原因首先在于O3前体物未能得到合理控制，此外颗粒物浓度下降，大气紫外辐射恢复增强，O3产生率也会有所提高。解决的途径仍然是源头减排，减少O3前体物向大气中排放。目前多数研究结果表明，我国城市区域的O3浓度水平均为VOCs所控制，要极大消减VOCs才能遏制不断增长的O3污染，同时要等比消减NOx排放，才能最终使空气O3浓度达标。目前我国O3标准与PM2.5采用的是WHO（世界卫生组织）不同阶段的标准，O3标准已经与发达国家标准基本接轨，但 PM2.5采用的仅是WHO第一阶段目标值，如果采用WHO指导值作为标准，则北京在O3作为首要污染物的超标天，PM2.5往往也超标。因此，要正确理解目前北京夏季O3超标现象，O3作为首要污染物超标，并不意味着PM2.5治理有了显著的效果、不用再治理了，而是治理进入了更加复杂的僵持阶段，必须将单一治理大气污染目标调整为多目标协同治理。因此，现阶段在努力控制PM2.5使其达到2017年阶段性目标（60μg/m3左右）的同时，要协同控制日渐增长的大气O3浓度。VOC中活性强的物质对O3产生有更强的作用，但活性低的物质可能直接导致 PM2.5中有机碳（OC）浓度的增加，因此要全面源头减排； NOx的消减可能造成某些区域O3的阶段性浓度升高，但其对大气中硝酸及硝酸盐的增加乃至二次有机气溶胶（SOA）的形成，均具有极其重要的作用。因此，建议北京大气污染的控制策略，应优先减排NOx，不能应其对O3暂时性的增加影响而放松对NOx的严格控制。对北京及我国O3和PM2.5协同控制的科学研究势在必行。在治理PM2.5的同时，兼顾O3的治理，直播，双管齐下，寻找突破口，循序渐进，科学综合治理，才可能最终有效控制空气污染。
2015年，北京市大气SO2 、NO2和CO及PM10浓度均已达到国家制定的2017年目标。但大气中VOCs、NH3和元素碳（EC）浓度偏高，变化趋势不稳定，将成为进一步治理的挑战。预计2030年前后，当我国碳排放出现拐点时，VOCs和EC会出现全面持续下降；而NH3的问题，不仅取决于农牧业的发展和管理，也涉及到越来越多的工业 NH3排放。氨中N同位素研究表明，北京在空气质量优良的天气条件下，大气中NH3主要来自于周边农牧业排放的传输，而在重霾污染积累加强过程中，NH3的主要来源则为机动车尾气和工业燃煤脱硝过程中的氨逃逸。 北京市空气污染治理工作一直走在全国的前列，工作扎实有效不反弹，但“双高”污染给北京空气污染治理带来了前所未有的挑战，同时也带来了极大的机遇，如何突破治理瓶颈实现绿色北京的梦想，是对政府部门领导、全市环保工作者和全市人民的考验。率先行动，成功治理，将给我国其他城市治理大气污染提供经验和样板。
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