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讀報 | 8位專家帶你讀懂霾

來源:“環保部發布”微信公號 時間:2016-12-21 08:33

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12月16日起,入秋以來最大規模的一次重污染過程始終盤踞在華北地區。環保部12月19日的數據是,已經有8個城市爆表。而今天,在霧與霾的重創下,北京等多個城市的污染指數急劇攀升。

與污染“相伴而行”的是民眾對污染成因的關注。今天一早,一則關于“此次灰霾中有硫酸氨”的消息就在朋友圈中流傳,而更早之前還有風電致霾說、核電致霾說,到底這些說法科學性如何?此外,公眾還關心,付出那么多努力,霾到底治得怎么樣了,有沒有盼頭?


霾究竟是哪里的特產?

網絡上有這樣一種說法,京津冀的霧霾,其主要是由內蒙、陜西、山西這三個省區為主要污染源造成的,而霧霾最嚴重的京津冀三地是受害者。情況到底如何?

中國環境科學研究院柴發合研究員說,大量的觀測分析和模式研究都表明,京津冀大氣重污染主要是本地積累加上外地傳輸導致的。

其中,京津冀三地自身的排放量大是最主要的因素,對PM2.5污染的貢獻約為70%左右。

京津冀區域國土面積雖然只占全國的2%,但2014年常住人口占全國的8%,煤炭消費占全國的9.2%,單位面積SO2、NOX、煙粉塵排放量分別約為全國平均水平的3倍、4倍和5倍。

在冬季采暖期間,京津冀主要城市的SO2日排放量比年均水平增加近一倍,一次PM2.5增加50%左右,NOX和PM10增加20%左右,VOCs增加10%左右。冬季采暖期間京津冀本地污染物排放強度大,是重污染天氣高發的根本原因,一旦氣象條件不利,就可能形成重污染。

周邊省市的區域傳輸對京津冀PM2.5污染的貢獻約占30%左右,其中影響最大的是山東、河南兩省的污染排放。此外,山西、內蒙和陜西的排放對京津冀PM2.5污染也有一定的貢獻,但不是污染的主要原因。

柴發合說,治理京津冀區域大氣污染,有必要對京津冀及周邊地區進行聯防聯控。


霾的組成到底是什么?

今天一則“霾里有硫酸氨”的消息在朋友圈里擴散。霾里到底有什么?

北京大學謝紹東教授說,PM2.5的來源非常復雜,可以分為一次來源與二次來源。

其中,一次來源又可分為人為源與自然源。人為污染源是指人類生活和生產活動形成的污染源,包括工業污染源、農業污染源、交通運輸污染源、生活污染源;自然源包括火山爆發、森林火災、土壤和巖石的風化等。二次源是指各污染源排出的氣態污染物,如二氧化硫、氮氧化物、揮發性有機物和氨等,經過冷凝或復雜的大氣化學反應而生成的二次細顆粒物。

而研究顯示,大氣中PM2.5的主要化學組分包括:有機物質、元素碳、硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽、氯鹽、痕量元素等。

謝紹東說,各地來源解析結果表明,目前PM2.5的主要來源是燃煤、工業、機動車、揚塵和生物質燃燒等。各個城市和地區視產業結構各行業排放比例有所不同,例如北京、上海等大城市因產業結構調整,工業和能源生產行業排放較少,機動車對PM2.5的貢獻相對較大。PM2.5組分在空間分布上有一定的差異性,即使是在北京市的不同轄區,組分也不完全相同。


車限行了,工廠限產了,為什么空氣還不好?

12月19日,石家莊連續多個小時爆表后,當地公眾不斷發出質疑,治霾是不是停滯了?

細心的北京公眾也發現, “2016年下半年以來,北京PM2.5濃度改善停滯了”,“現在什么招都使了,仍然要出現嚴重污染,治理方法是不是有問題”。

清華大學賀克斌院士說,2013年9月,國務院發布《大氣污染防治行動計劃》,各地針對大氣PM2.5污染治理,在多個方面采取了強有力的措施,主要包括:統籌區域環境資源,優化產業和能源結構;深化大氣污染治理,實施多污染物協同控制;強化機動車污染防治,有效控制移動源排放;加強揚塵控制,深化面源污染管理;創新區域管理機制,提升聯防聯控管理能力等。

賀克斌進一步解釋說,2013年,北京的PM2.5年均濃度為89.5微克/立方米;2014年PM2.5年均濃度為85.9微克/立方米,比2013年下降4%;2015年PM2.5年均濃度為80.6微克/立方米,比2014年下降6.2%。截止到目前,北京市今年的PM2.5平均濃度為69微克/立方米,比去年同期的76微克/立方米下降9.2%,河北省的PM2.5平均濃度為70微克/立方米,比去年同期的77微克/立方米下降9.1%。

監測數據分析結果,反映了京津冀區域大氣PM2.5濃度在逐年下降。從空氣質量優良天數比例來看,今年北京、天津、河北的優良天都比去年小幅增加。

賀克斌還舉例說,今年春夏時節,大家在朋友圈中“曬藍天”的頻次明顯高于前幾年,公眾也切身感受到了空氣質量的改善。

然而,入冬以后重污染天氣頻發,大家更強烈地感覺到了反差。這也表明,下一步我們要繼續強化京津冀區域冬季污染防治工作,特別是民用散煤清潔化、燃煤小鍋爐和“散小亂污”企業的淘汰治理,把京津冀區域冬季采暖期間的污染物排放強度也降下來。


抗霾是不是真的只能等風來?

朋友圈里不乏這樣的段子,大家總是調侃說,快了,快了,風已經在路上了。

難道抗霾只能等風來?

清華大學教授王書肖說,污染的產生不是一時一日,污染的治理也難一蹴而就。京津冀區域正處在工業化和后工業化過程疊加的時期,燃煤、工業、機動車和居民生活排放量都處于高位,大氣污染防治任務還很艱巨。

王書肖解釋說,目前京津冀區域的污染治理處于第二階段,即污染的發生發展受自然邊界條件的影響顯著,比如風速、濕度、邊界層高度等這些氣象條件的影響。特別是在冬季采暖期間污染物排放強度大的情況下,這個表現就更加突出,一旦氣象條件不利,就可能形成重污染。

但京津冀本地污染物排放強度大,還是重污染天氣高發的根本原因。要徹底改善環境空氣質量,必須堅持不懈地扎實推進污染物減排工作,天不幫忙的時候,人就要更加努力。既要對區域聯防聯控應對重污染天氣有信心,也要對大氣污染治理的長期過程有耐心。


風電致霾說是否靠譜?

每逢重污染天氣來臨,總有一篇貼子會被反復傳播,文章的主旨說,內蒙古風力發電場和三北防護林使北方風力衰減,這導致了京津冀霧霾嚴重,霧霾無法被吹散。

這個說法是否靠譜?記者請教了中國氣象科學研究院徐祥德院士。

徐祥德院士說,國內外的相關研究認為,發展風電對局地風速雖有一定影響,但影響的范圍非常有限。他介紹說,丹麥科技大學和清華大學的研究結果表明,風電場對下游幾公里到幾十公里范圍的地面風速有明顯影響,但超過100公里之外,影響可忽略不計。

以北京為例,北京距離內蒙古400多公里,距離張家口約200公里。所以內蒙古和張家口地區的風電不會對北京地區風速產生顯著影響。

另外,他介紹說,防護林帶的主要作用,是固定沙地、保持水土、減緩風蝕、降低揚沙,其對風場的作用主要是大氣邊界層以下的近地層影響。而能驅散京津冀區域重污染天氣的是大范圍冷空氣來襲或降水“濕清除”效應。冷空氣影響范圍垂直方向遠遠超過邊界層或1500米以上的,其水平尺度可達百公里以上,三北防護林不可能阻擋冷空氣或寒潮,影響下游大范圍區域風場。

徐祥德院士說,京津冀地區重污染頻發,最主要的原因是本地與周邊區域污染物排放狀況。當然,區域性大地形“背風坡”弱風區與氣候變化背景下的氣象條件變化特征,以及該區域周邊大氣污染輸送等,在某些時段也可能成為重要的影響因素。


“煤改氣”加劇了北京霧霾污染?

除了風電致霾說外,一個在專業人士間討論的話題,近期也在各類社交媒體被提及,那就是“煤改氣”加重霧霾。

一些文章說,是北京正在大規模進行的“煤改氣”工程加劇了霾污染。煤改氣本來是抗霾措施,難道卻又反過來加重了霾?

支持這個觀點的邏輯是,“煤改氣”會造成北京地區“豐富水汽”主要來源,是加劇灰霾空氣的“幫兇”;還有學者認為霧霾的主要成份是PM2.5,并且“煤改氣”氮氧化物濃度不會明顯下降,顆粒物污染依然會很嚴重。

中科院大氣物理所研究員王自發解釋說,按照我國當前的天然氣消耗量計算,每年燃燒天然氣產生的氣態水在3億噸左右,假如全部轉化成液態水(但實際上不可能全部轉化為液態水),平攤在全國人口集中的東部地區(估算面積約360萬平方公里),液態水的厚度連0.1毫米/年都不到,僅占大氣中可降水量的幾十萬分之一,影響微乎其微。所以說,“煤改氣”不會顯著增加北京市大氣中的濕度,不是北京地區“豐富水汽”主要來源。

南開大學教授馮銀廠說,無論是燃煤、燃氣還是燃油,都會排放氮氧化物?!懊焊臍狻笔欠駮е碌趸锏纳?,主要取決于改氣之前煤炭的燃燒方式和煤炭品質、改氣之后采取的燃燒技術等因素。如果采用了低氮燃燒技術,氮氧化物的排放量就會降低。我國脫硝比脫硫的起步晚,近年來大氣環境中的氮氧化物濃度下降并不像二氧化硫那么顯著。氮氧化物濃度的增加可能會造成二次污染,但這是可控的。而且污染成因和機理非常復雜,不能因為氮氧化物濃度沒有明顯下降,顆粒物污染依然嚴重,就說是煤改氣造成的,這是不科學的。


治理空氣污染為什么只拿機動車開刀?

一個有關機動車的著名段子是,開的是達標車,用的是達標油,為啥還說機動車污染,難道是開車的姿勢不對?這則段子其實反映了有車族對機動車到底對霧霾有多少貢獻的質疑。

北京工業大學教授程水源說,根據北京市大氣PM2.5污染源解析結果,在PM2.5的本地污染源貢獻中,機動車排放占比為31.1%,燃煤占22.4%,工業生產占18.1%,揚塵占14.3%??梢钥吹皆诒镜匚廴驹粗?,機動車排放的占比最高,因此北京市重點控制機動車污染是十分必要的。

程水源也強調,控制機動車排放僅僅是治理空氣污染的一個環節,北京市在治理大氣污染方面還實施了很多其它重要措施,包括大力壓減燃煤、民用散煤清潔化、燃煤小鍋爐和“散小亂污”企業的淘汰治理、建筑施工揚塵管控等。

他進一步解釋說,京津冀及周邊地區各省市針對大氣PM2.5污染治理做的工作遠遠不止機動車一項,包括推進散煤清潔化替代、燃煤小鍋爐“清零”工程、“散小亂污”企業關停淘汰任務、重點行業污染治理等措施,只有當這些措施形成合力了,抗霾才有成效。