中國科學院發佈大氣灰霾研究進展 全國空氣品質總體向好
相對於倫敦的煙霧污染、美國洛杉磯機動車尾氣導致的光化學煙霧污染等其他國家單一類型的大氣污染歷史,當前,我國尤其是京津冀地區的污染呈現典型的重度複合大氣污染格局,煤煙因素居首,工業排放、機動車、農業排放等多類型污染、高負荷共存。
昨天,中科院通報大氣灰霾相關研究進展,中科院區域大氣環境研究卓越創新中心首席科學家賀泓研究員指出,從趨勢上說,全國空氣品質總體向好,從根本上解決灰霾污染,仍需要一個長期過程,但重度污染的狀況有望在3至5年內得到好轉。
霾從哪來?
尾氣造成二次污染是PM2.5重要來源
賀泓指出,為何重度污染天數降低,但市民卻沒有明顯感受不到大氣改善?賀泓說,這是因為在很多大氣污染事件中顆粒物濃度降低還遠未達到能見度顯著改善的拐點。此外,我國中東部的部分地區秋冬季節大氣污染防控形勢依然嚴峻,觀測結果顯示2016年北京冬季PM2.5濃度與前三年相比沒有顯著降低。
賀泓說,PM2.5來源不僅能包括直接排放的污染顆粒,還包括二次生成的細顆粒物。比如對於機動車排放,人們就有很多誤解。機動車尾氣排放包含氮氧化物、揮發性有機物和一次PM2.5等污染物,雖然尾氣中一次顆粒物濃度不高,但在大氣中反應後產生大量二次顆粒物,成為城市PM2.5的重要來源之一。氮氧化物和揮發性有機物發生光化學反應,除了產生二次有機氣溶膠以外,還會產生臭氧和羥基自由基等氧化劑,氧化劑可進一步氧化二氧化硫、氮氧化物和揮發性有機物,分別生成硫酸鹽、硝酸鹽和有機氣溶膠,造成二次顆粒物爆發增長。也就是說,機動車尾氣排放不但自身直接排放污染顆粒,還能促進工業污染物等二次生成污染顆粒。研究表明,在我國中東部地區二次顆粒物對PM2.5的貢獻率常常高達60%。
賀泓指出:“在北京重污染天實行的限號,可能有人質疑是否對空氣品質提升有作用。事實上,如果不限號,污染肯定更加嚴重。”發達國家的治理經驗表明,機動車尾氣導致的光化學煙霧污染將是比灰霾污染更長期、更難治理的頑疾。除了加快新車排放標準的提升,加強在用車輛的監控外,還應實行尾氣凈化裝置的定期更換,這一點在我國還尚未推行。
此外,排放分擔率高的重型柴油車排放污染控制應該放在目前重中之重的位置。港口城市應加強船舶排放污染的控制。
近40年來京津冀年平均風速減小近四成
出現以低風速和逆溫為特徵的不利氣象條件是霧霾形成的外因。氣象資料統計表明,近40年來京津冀年平均風速逐年減小,減小幅度達37%,尤其對京津冀污染物擴散有利的北風頻次和風速都顯著下降。
另外,排放到大氣中的PM2.5一定程度上會削弱到達地表的太陽光強度,導致地表溫度下降,而上層顆粒物中的吸光性物質會提高該層大氣的溫度,從而形成下冷上熱的穩定大氣結構,空氣對流減弱,邊界層高度下降,進一步加劇污染形成。“就好像屋子原來是6米高,卻變成了3米,污染物排放空間變小了。”
賀泓指出,我國現階段污染物排放總量的基數大,現有能源結構仍以煤炭為主,約佔66%。近年來,機動車、工業、農業以及生活排放強度顯著增加,導致各種複合污染加劇。我國產業佈局相對集中,使得華北、東北、成渝、關中、珠三角、長三角的區域特徵明顯,尤其是京津冀地區單位面積的能耗和排放量都是全球最高的區域,形成了目前“燃煤-工業排放-機動車-農業排放”多類型污染、高負荷共存的重度複合大氣污染類型,複合污染導致的環境容量下降很大程度上抵消了我們大氣污染控制的成效。
今後如何治?
13個低階煤清潔高效應用項目年底建成運作
“污染是病,有病就要治”,中科院山西煤炭化學研究所所長王建國指出,我國的能源形勢尤為嚴峻,石油、天然氣資源匱乏,煤炭儲量相對豐富。
目前,低階煤佔我國煤炭資源的一半以上。但由於低階煤水含量高,直接燃燒或氣化效率低、且現有技術無法充分利用其資源價值,導致了煤炭資源的巨大浪費,也造成了更大污染。
中科院2012年2月啟動戰略性先導科技專項“低階煤清潔高效梯級利用關鍵技術與示範”,形成了低階煤清潔、高效梯級利用的整體解決方案,將使得硫、硝和重金屬等污染物排放降低,二氧化碳減排。
王建國透露,首批13個工業應用項目將在明年年底前建成運作。
一線大城市應把尾氣污染控制放在突出位置
據中科院大氣物理研究所研究員王自發介紹,中國科學院研發了世界上首個空氣品質多模式集合預報系統,為北京奧運、上海世博、北京APEC、9.3閱兵及G20峰會等重大活動空氣品質保障。所發展的關鍵技術直接支撐了國家重污染天氣預報預警體系建設,系統已在中國環境監測總站國家環境品質預報預警中心,京津冀、長三角和珠三角區域中心、13個省(直轄市)、6個副省級城市投入業務運作,支撐了歷次紅色和橙色預警的發佈,準確預報了自2013年以來京津冀的秋冬季歷次重污染過程,包括起始時間、變化趨勢和污染程度。
王自發說,具體到每次灰霾,成因不盡相同。中科院研究團隊對灰霾的成因作出分析,提供預警模型,在發出重污染預警後,監管部門可以有針對性地採取措施,削減相關污染源排放。
此外,“治理灰霾需要加強針對性,力爭精準治霾,以最小的經濟代價獲得最大的空氣品質改善效果。”賀泓建議,發揮科技支撐作用,加強多污染物的協同減排;加大秋冬季大氣污染防治力度,大力防控農村和城鄉結合部散煤和秸稈燃燒導致的季節性霾污染;一線大城市應把機動車尾氣污染控制放在突出位置,城郊鄉村重點治理“小散亂污”企業。
[責任編輯：韓靜]
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