原標(biāo)題:都宅在家為何重污染頻發(fā)?五位專家解讀近期污染成因
由于我國北方冬季取暖和區(qū)域重污染行業(yè)相對(duì)集中,排放方面有些情況沒注意到;煙花爆竹燃放影響元宵節(jié)期間空氣質(zhì)量。
新京報(bào)快訊(記者 鄧琦)今年春節(jié)以來,京津冀及周邊地區(qū)多次出現(xiàn)重污染天氣過程。春節(jié)假期加上疫情防控,戶外車少、工廠沒全部復(fù)工,為何污染頻發(fā)?
2月11日,中國工程院院士賀克斌、中科院大氣物理所研究員王自發(fā)、交通運(yùn)輸部規(guī)劃研究院環(huán)境所所長徐洪磊、中國環(huán)境監(jiān)測(cè)總站大氣室主任唐桂剛、中央氣象臺(tái)首席預(yù)報(bào)員桂海林等專家就重污染成因和變化趨勢(shì)等問題進(jìn)行了解讀。
大氣污染物排放量仍超環(huán)境容量
記者:春節(jié)以來,假期又逢疫情,社會(huì)活動(dòng)水平很低,為什么還有重污染?
中科院大氣物理所研究員王自發(fā):大氣污染程度和排放有關(guān),也和大氣環(huán)境容量有關(guān)。大氣環(huán)境容量是一個(gè)城市、一個(gè)區(qū)域空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)時(shí),最大能容納各種大氣污染物的排放量,其大小會(huì)因氣候、氣象條件等因素影響而動(dòng)態(tài)變化,氣象條件好的時(shí)候環(huán)境容量大,氣象條件差的時(shí)候環(huán)境容量小。就平均水平而言,京津冀及周邊地區(qū)“2+26”城市秋冬季大氣污染排放量大大超出環(huán)境容量,在極端不利氣象條件下,甚至能超出環(huán)境容量4倍,這種情況持續(xù)時(shí)間長,就會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)重度或嚴(yán)重污染。
今年春節(jié)以來,受假期和疫情影響,社會(huì)活動(dòng)水平有所下降,“2+26”城市PM2.5、SO2、NOx、VOCs等主要污染物排放量較秋冬季平均水平下降約20-30%。但同時(shí),區(qū)域內(nèi)頻繁出現(xiàn)長時(shí)間靜穩(wěn)、強(qiáng)逆溫、高濕的不利氣象條件,平均風(fēng)速整體低于2米/秒,相對(duì)濕度高于60%,逆溫高達(dá)10度(10度逆溫屬于強(qiáng)逆溫),邊界層高度降低到300-500米(是正常情況下的1/2至1/3),京津冀中部、河南中部、山東西部等地多次出現(xiàn)大霧天氣,這導(dǎo)致區(qū)域大氣環(huán)境容量比平時(shí)減少約50%,太行山前的城市環(huán)境容量變得更低。也就是說,污染排放量下降了,但下降幅度遠(yuǎn)未達(dá)到環(huán)境容量。大氣觀測(cè)和研究初步評(píng)估結(jié)果是近期不利氣象條件導(dǎo)致環(huán)境容量大幅度減小,雖然社會(huì)活動(dòng)水平處于較低水平,但大氣污染物排放的量仍然超過環(huán)境容量2倍以上,這是近期霧霾頻發(fā)的主要原因。
從近10年的氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)分析,京津冀及周邊“2+26”城市處于相同的大氣流場(chǎng)中,有時(shí)這些城市同步處于不利的氣象條件下,大氣環(huán)境容量整體變低。有時(shí)發(fā)生在局部,如河南北部城市、河北太行山前城市、北京和天津周邊城市等,氣象上叫“氣象輻合”,即各個(gè)城市排放的大氣污染物向輻合中心積聚。從氣象預(yù)測(cè)看,從當(dāng)前到2月13日,這次氣象輻合又發(fā)生在北京、天津及周邊,目前此京津冀地區(qū)只有5個(gè)城市出現(xiàn)重污染,其他城市均保持優(yōu)良或輕中度污染。
工業(yè)和采暖排放并未實(shí)質(zhì)性下降
記者:車停了,工地停了,企業(yè)停了,還有什么排放,怎么還超環(huán)境容量?
交通運(yùn)輸部規(guī)劃研究院環(huán)境所所長徐洪磊:從我掌握的情況看,京津冀及周邊地區(qū)交通流量確實(shí)大幅下降。交通量觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示,春節(jié)期間,京津冀及周邊地區(qū),公路貨車和客車流量較平時(shí)分別下降了77%和39%。
而且受疫情影響,春節(jié)假期后,區(qū)域交通流量仍維持相對(duì)較低水平,沒有出現(xiàn)2019年春節(jié)假期后交通流量恢復(fù)至正常水平的現(xiàn)象。粗略估算,區(qū)域內(nèi)交通運(yùn)輸產(chǎn)生的污染排放量至少下降4成以上。從生態(tài)環(huán)境部監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)分析,京津冀及周邊“2+26”城市自春節(jié)到正月十五日,NO2濃度同比下降30%左右。但2月10日和11日,隨著復(fù)工復(fù)產(chǎn),城市內(nèi)和城際間的交通流量又開始有明顯增加,NO2濃度同前段時(shí)間相比明顯上升,北京市PM2.5組分監(jiān)測(cè)顯示硝酸鹽占比大幅上升,成為抬升PM2.5濃度的主要因子。這些說明,機(jī)動(dòng)車排放的NOx仍是區(qū)域大氣污染的主要成因之一,這也得到了觀測(cè)數(shù)據(jù)的科學(xué)驗(yàn)證。雖然每次霧霾的主要成因和各排放源貢獻(xiàn)占比會(huì)有不同,但就區(qū)域大氣污染成因而言,不能因?yàn)檐嚵髁康臏p少就認(rèn)定其排放的污染物與霧霾沒有關(guān)系。
中國工程院院士、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長賀克斌:確實(shí),施工工地大部分都停工了,車流量大幅下降,餐飲服務(wù)業(yè)、勞動(dòng)密集型輕工業(yè)等行業(yè)也大部分停工,這類企業(yè)污染排放大幅度降低。這些從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上也能體現(xiàn)出來。2020年除夕至正月十五,區(qū)域PM10平均濃度較2019年春節(jié)同期下降13.3%,NO2下降22.6%。
受疫情管控影響,很多行業(yè)的排放量有較大幅度的下降,這對(duì)我們科學(xué)工作者而言,也是一次重污染天氣發(fā)生的案例研究,對(duì)以后重污染應(yīng)對(duì)精準(zhǔn)施策的檢驗(yàn),管控什么有用,管控什么無用的實(shí)證。由于我國北方冬季取暖和區(qū)域重污染行業(yè)相對(duì)集中,排放方面大家有一些沒注意到的情況。先說采暖,由于大量務(wù)工人員回鄉(xiāng),居民采暖需求增長,雖然部分農(nóng)村已經(jīng)完成了煤改氣煤改電,但還有1000多萬戶用煤取暖,一噸散煤燃燒排放的污染物相當(dāng)于電廠燃煤排放污染物的15倍以上。今年春節(jié)到日前與去年同時(shí)段相比,農(nóng)村地區(qū)衡量燃煤量的CO濃度增加了10%以上。說明農(nóng)村散煤用量較春節(jié)前有所增加。再說工業(yè),目前停工的主要集中在加工業(yè)、輕工業(yè),而工業(yè)大氣污染物排放的主要來源,主要是高污染、高能耗的資源型行業(yè),比如火力發(fā)電、鋼鐵、焦化、玻璃、耐火材料、石化化工、氧化鋁、電解鋁等,這些行業(yè)往往存在不可中斷的生產(chǎn)工序,需要常年運(yùn)轉(zhuǎn)。
從主要工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量來看,今年春節(jié)期間,全國鋼鐵產(chǎn)量較春節(jié)前小幅下降,日均鐵水產(chǎn)量降幅2%左右,但總體產(chǎn)量仍高于去年同期0.6%,北方地區(qū)除個(gè)別企業(yè)因所在村莊發(fā)現(xiàn)疫情停產(chǎn)外,其余企業(yè)減產(chǎn)幅度不大,相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)顯示,河北省鋼鐵企業(yè)高爐開工率略高于去年;有色金屬行業(yè)產(chǎn)量較年前有小幅波動(dòng),總體基本無變化;典型大型企業(yè)的電解鋁、氧化鋁日均產(chǎn)量較平時(shí)變化幅度在±3%以內(nèi),電解鉛、鋅錠和陰極銅日均產(chǎn)量下降幅度僅為2%,炭素產(chǎn)量降幅在9%以內(nèi);平板玻璃和焦炭產(chǎn)量、原油加工量保持平穩(wěn)。從污染物在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)看,初一到十五期間,火力和鋼鐵行業(yè)污染物排放量較節(jié)前下降約10%左右,焦化、石化、玻璃、有色等行業(yè)無明顯變化趨勢(shì)。
這些數(shù)據(jù)說明,在京津冀及周邊地區(qū),秋冬季占比高達(dá)三分之二的工業(yè)和采暖所排放的大氣污染物并未實(shí)質(zhì)性下降,而這些排放源也是這個(gè)區(qū)域的基礎(chǔ)排放量,大氣污染排放量并未“傷筋動(dòng)骨”,當(dāng)氣象條件不利導(dǎo)致環(huán)境容量下降時(shí),基礎(chǔ)排放量未變就會(huì)超出環(huán)境容量并出現(xiàn)重污染過程。
煙花爆竹燃放影響元宵節(jié)期間空氣質(zhì)量
記者:多地出臺(tái)禁放規(guī)定,正月十五出現(xiàn)污染天氣還是煙花爆竹影響嗎?
中國環(huán)境監(jiān)測(cè)總站大氣室主任唐桂剛:今年元宵節(jié)期間,疊加不利氣象條件及煙花爆竹燃放影響,區(qū)域內(nèi)太原、邯鄲、石家莊等8個(gè)城市PM2.5濃度達(dá)到重度污染水平。北京市PM2.5峰值期間,煙花爆竹特征組分硫酸鹽、氯離子、鉀離子、鎂離子較平時(shí)的濃度上升了5.5、5.8、32.8、30.7倍,而其他組分受氣象條件影響僅上升了0.5-1.5倍。同時(shí),受不利氣象條件影響,今年元宵節(jié)煙花爆竹燃放產(chǎn)生的污染物還存在明顯滯留情況,正月十六白天PM2.5中的鉀離子等仍較平時(shí)的濃度高出10倍左右。
從歷年監(jiān)測(cè)結(jié)果來看,春節(jié)和元宵節(jié)期間均容易發(fā)生污染過程。自2013年以來,幾乎每年大年初一都出現(xiàn)了污染過程,2015年到2017年最重,北京市初一均達(dá)到重度甚至嚴(yán)重污染,PM2.5小時(shí)濃度最高達(dá)700微克/立方米;區(qū)域內(nèi)最多的一年有12個(gè)城市達(dá)到重度及嚴(yán)重污染;PM2.5小時(shí)濃度峰值最高為807微克/立方米。一樣的情況也出現(xiàn)在每年元宵節(jié)夜間。由此可見,如遇不利氣象條件,煙花爆竹集中燃放的污染物不易消散,而且影響還會(huì)進(jìn)一步拉長。
14日后空氣質(zhì)量好轉(zhuǎn)
記者:此次污染過程要持續(xù)到什么時(shí)候,未來空氣質(zhì)量如何?
中央氣象臺(tái)首席預(yù)報(bào)員桂海林:近期隨著北方氣溫回升,大氣形勢(shì)趨于靜穩(wěn),盡管受疫情的影響,全社會(huì)大氣污染物排放量較低,但由于不利氣象條件與高濕空氣以及元宵節(jié)部分民眾煙花爆竹燃放和區(qū)域各種污染源排放的共同影響,近期在京津冀及周邊地區(qū)仍出現(xiàn)了較長時(shí)間、較大范圍的大霧也將加重污染程度。
從目前氣象資料分析,2月11日-13日,京津冀及周邊區(qū)域仍將維持靜穩(wěn)、高濕和強(qiáng)逆溫狀態(tài),污染總體來說仍將維持并發(fā)展,河南、山東及河北部分城市空氣質(zhì)量相對(duì)較好,但北京、天津一帶地區(qū)仍會(huì)出現(xiàn)大霧天氣并伴有中至重度污染。其中,13日白天大氣擴(kuò)散條件最差,濕度達(dá)到飽和、貼地強(qiáng)逆溫、氣壓低、天空陰天,預(yù)計(jì)京津冀中部地區(qū)將達(dá)到此次過程的污染峰值。13日夜間開始,隨著冷空氣的侵入以及降水的影響,擴(kuò)散條件好轉(zhuǎn),污染物逐漸清除。14日隨著較強(qiáng)冷空氣南下,這次污染過程才會(huì)徹底結(jié)束。目前看,14日后,整體擴(kuò)散條件有利,較好的空氣質(zhì)量將會(huì)持續(xù)一段時(shí)間。
賀克斌:雖然春節(jié)放假和疫情控制期間,各類污染源排放量和排放強(qiáng)度下降,但受特別不利氣象條件影響,區(qū)域大氣環(huán)境容量顯著降低。在這種情況下仍然會(huì)出現(xiàn)重污染天氣,尤其是在目前“2+26”城市排放強(qiáng)度下,雖然總排放量有所降低,但大部分城市排放的污染物向少數(shù)幾個(gè)城市積聚,使這幾個(gè)城市的大氣污染物承載量遠(yuǎn)超環(huán)境容量,就會(huì)發(fā)生重污染,北京、天津等城市目前就是這種狀況。從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析,北京市二氧化硫濃度是前幾天的三倍以上,拉升PM2.5濃度的主要是硫酸鹽和硝酸鹽,說明外界傳輸影響還是很大的。
客觀上說,現(xiàn)在的污染過程和以往相比,明顯呈現(xiàn)影響范圍變小、積累時(shí)間變長、持續(xù)時(shí)間變短、峰值濃度變低、污染程度變輕的特征。本次北京市及周邊幾個(gè)城市發(fā)生的重污染過程,其氣象要素及結(jié)構(gòu)配置與2016年11月23日-27日污染過程較為相似性,該污染過程中,北京、天津、石家莊、廊坊、唐山、保定、邢臺(tái)7個(gè)城市出現(xiàn)重度污染,北京、石家莊、保定三個(gè)城市達(dá)到嚴(yán)重污染級(jí)別,石家莊、保定均有點(diǎn)位PM2.5濃度爆表。對(duì)比而言,本輪污染過程中,水平輻合風(fēng)場(chǎng)持續(xù)時(shí)間更長且更穩(wěn)定,清晨至上午時(shí)段相對(duì)濕度更高,大氣靜穩(wěn)條件更加不利,如果這種氣象條件出現(xiàn)在2016年的污染過程,按當(dāng)時(shí)的排放水平,爆表城市可能更多。
因此,打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn),應(yīng)以減少最影響人民群眾幸福感的重污染天氣為目標(biāo),京津冀及周邊地區(qū)各城市要有一盤棋思想,未來必須堅(jiān)持聯(lián)防聯(lián)控聯(lián)治,持之以恒的開展能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)、用地結(jié)構(gòu)的調(diào)整,強(qiáng)化污染排放控制,大幅削減大氣污染排放強(qiáng)度,不斷改善環(huán)境空氣質(zhì)量。
新京報(bào)記者 鄧琦