資料圖:12月21日,北京持續(xù)霧霾,空氣重度污染。
京津冀大氣污染防治專家組細(xì)解污染成因 排放強度大是重污染高發(fā)根本原因
京津冀區(qū)域大氣污染防治聯(lián)合研究總體專家組近日就近期公眾關(guān)心的大氣重污染來源成因與應(yīng)對效果等問題回答了記者提問。
總體專家組成員單位包括中國環(huán)境科學(xué)研究院、清華大學(xué)、北京大學(xué)、南開大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、中科院大氣物理研究所、中科院生態(tài)環(huán)境研究中心、中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院、中國氣象科學(xué)研究院、中國環(huán)境監(jiān)測總站、環(huán)境保護(hù)部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心,以及北京、天津和河北等省(市)及地級市的環(huán)科院和環(huán)境監(jiān)測中心等科研單位,由我國大氣環(huán)境科學(xué)、污染防治和環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域9位院士、25位教授和研究員等一流專家組成。
京津冀自身排放量大是最主要因素,對PM2.5污染的貢獻(xiàn)約為70%
問:12月16日,網(wǎng)上傳播一組照片,可以看到污染氣團(tuán)自北京南部一路向北滾滾而來。北京的污染究竟是外地傳輸為主,還是本地排放為主?
答:我們也關(guān)注到了這組照片,據(jù)說是12月16日站在北京高樓拍攝的大興西紅門附近的大氣污染情景,可以清楚地看到此次高污染氣團(tuán)的傳輸過程。
總體看來,華北平原的大部分地區(qū)處于同一個大氣流場,包括京津冀魯豫以及環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)帶,該地區(qū)常年盛行兩個風(fēng)場輻合帶,也就是污染物匯聚帶,一條是沿豫北-冀中南-北京-冀北沿線的風(fēng)場輻合帶,另一條是魯西南-冀東-天津-冀北沿線的風(fēng)場輻合帶。在兩條輻合帶的影響下,該地區(qū)間污染物相互輸送,互相影響,形成區(qū)域大氣復(fù)合污染。
研究表明,在跨界輸送貢獻(xiàn)中,主導(dǎo)上風(fēng)向、相鄰排放較大城市和省份的輸送影響顯著。這次西紅門“滾滾而來”的大氣污染情景,是在特殊氣象條件下(主要在大的冷空氣過程之后),偏北風(fēng)南下和偏南風(fēng)北上相互夾擊,在偏南風(fēng)氣團(tuán)中存在較強的貼地逆溫層,就會積累形成像墻一樣的污染團(tuán),有明顯的分界線,上面藍(lán)天白云,下面是重污染。當(dāng)南風(fēng)逐漸增強時,污染團(tuán)會在南風(fēng)的驅(qū)動下往北挺進(jìn)。這次形成的污染團(tuán)既包含南部地區(qū)的污染排放,也包含前期北京排放的污染物推向南部地區(qū)后,不斷轉(zhuǎn)化堆積并混合在一起送回了北京。
多年實際觀測和數(shù)值模擬研究表明,各地PM2.5污染相互影響,但京津冀三地自身排放量大是最主要的因素,對PM2.5污染的貢獻(xiàn)約為70%左右。周邊省市的區(qū)域傳輸對京津冀PM2.5污染的貢獻(xiàn)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(nèi)蒙古和陜西的排放對京津冀PM2.5污染也有一定的貢獻(xiàn),但不是污染的主要原因。
具體而言,從全年P(guān)M2.5來源解析分析中,北京市區(qū)域傳輸貢獻(xiàn)約占28%至36%,本地污染排放貢獻(xiàn)占64%至72%;天津市區(qū)域傳輸占22%~34%,本地排放占66%~78%。石家莊區(qū)域污染傳輸貢獻(xiàn)23%~30%,70%~77%來自石家莊本地污染。就本次重污染過程而言,12月16日北京市大氣污染以外地傳輸為主,但此后的幾天中本地排放的污染物在靜穩(wěn)天氣和逆溫條件下無法擴散,進(jìn)一步累積加劇了污染程度。
可以說,京津冀及周邊地區(qū)各省份空氣質(zhì)量一榮俱榮、一損俱損,誰也難以獨善其身。在預(yù)報區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)大范圍重污染天氣時,應(yīng)協(xié)調(diào)聯(lián)動啟動重污染應(yīng)急響應(yīng)措施,合力削峰,有效降低重污染程度、縮減持續(xù)時間,以實現(xiàn)共同改善區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量的目標(biāo)。
紅色預(yù)警措施采取得越早越好,本次紅色預(yù)警效果明顯
問:針對這次京津冀及周邊地區(qū)的重污染,各地大范圍發(fā)布紅色預(yù)警是否必要?有什么樣的效果?
答:目前,以中國環(huán)境監(jiān)測總站和北京市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測中心等單位形成的空氣質(zhì)量聯(lián)合預(yù)報技術(shù)平臺,充分借鑒了國內(nèi)外先進(jìn)的數(shù)值預(yù)報和人工訂正技術(shù),在過去一系列重污染天氣預(yù)報中積累了較豐富的經(jīng)驗,能夠做到3~5天的精準(zhǔn)預(yù)報和7~10天的趨勢預(yù)報,其準(zhǔn)確性得到充分的驗證。
針對這次污染過程,12月14日,中國環(huán)境監(jiān)測總站會商京津冀及周邊地區(qū)省級空氣質(zhì)量預(yù)測預(yù)報部門,預(yù)計12月16日~21日,受不利氣象條件影響,京津冀及周邊地區(qū)將有持續(xù)5天以上、影響范圍不少于6個省市的重污染過程,且20多個城市將可能出現(xiàn)兩天以上嚴(yán)重污染,大范圍的逆溫、靜穩(wěn)和高濕氣象條件以及大氣邊界層高度大幅降低,污染累積過程可能很快,是今年秋冬季以來持續(xù)時間最長、污染程度最重、影響范圍最大的一次污染過程。
12月14日晚,環(huán)境保護(hù)部第一時間向各相關(guān)省市人民政府通報空氣重污染預(yù)測預(yù)報信息,提示各地及時采取應(yīng)急響應(yīng),最大限度減輕空氣重污染影響,保障公眾健康。
截至目前,京津冀及周邊地區(qū)共有27個城市啟動了紅色預(yù)警,18個城市啟動橙色預(yù)警,采取工業(yè)企業(yè)停產(chǎn)限產(chǎn)、工地停工、機動車限行等措施,大幅降低了污染物排放量,以減少污染物在空氣中的累積速度,降低重污染天氣最高峰值和延緩重污染發(fā)生時間。從目前發(fā)展情況看,對本次重污染時空范圍和污染等級的預(yù)測是準(zhǔn)確的,實現(xiàn)了提前精準(zhǔn)預(yù)測,紅色預(yù)警啟動很及時,效果顯著。重污染天氣形成的必要條件之一是持續(xù)的靜穩(wěn)天氣,也就是污染物不斷積累過程,啟動重污染天氣應(yīng)急預(yù)警,能有效減少污染物排放,使污染物累積過程減緩。因此,紅色預(yù)警措施采取得越早越好,本次紅色預(yù)警效果明顯。
根據(jù)目前污染過程發(fā)展趨勢,及時啟動紅色預(yù)警已經(jīng)有效地抑制了污染程度的快速增長。以北京為例,北京工業(yè)大學(xué)等單位的初步模擬分析結(jié)果表明:北京市PM2.5濃度下降20%以上;與2015年12月的兩次重污染天氣應(yīng)對情況相比,此次SO2、NOx、顆粒物和VOCs等污染物的減排比例更大;機動車尾氣排放的顆粒物、NOx和VOCs下降了40%左右,其中七成以上是單雙號限行的貢獻(xiàn)。其他城市紅色預(yù)警應(yīng)急措施對各地排放總量的減排比例也在15%~30%左右??梢哉f,本次紅色預(yù)警由于及早預(yù)報、及時啟動,加上社會各界主動積極響應(yīng),使重污染應(yīng)急組織較過去更加有序、有力,充分發(fā)揮了削減峰值、縮短時長的作用。
本次重污染天氣自12月16日至12月21日,雖然不排除污染程度繼續(xù)惡化的可能,但污染過程已經(jīng)持續(xù)了6天,在氣象條件同樣不利的情況下,北京市尚未出現(xiàn)“爆表”的情況,這就說明紅色預(yù)警的各項措施大大減緩了污染物的累積速度,降低了污染峰值。
排放強度大是重污染高發(fā)根本原因,極端不利氣象條件是重要原因
問:為什么今年冬季重污染頻發(fā)?京津冀大氣污染治理的效果如何?所有措施都用了,為何還出現(xiàn)如此嚴(yán)重的霧霾?
答:空氣質(zhì)量主要受兩個方面影響,一是大氣污染物排放強度,二是氣象條件。
目前,京津冀區(qū)域的產(chǎn)業(yè)以火電、鋼鐵和建材為主且沿太行山布局,能源結(jié)構(gòu)以煤為主,交通運輸以公路為主,污染物排放強度仍處于高位。研究表明,京津冀區(qū)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、煙粉塵排放量分別是全國平均水平的3倍、4倍和5倍。研究結(jié)果也表明,京津冀主要城市在冬季采暖期間的一次PM2.5增加50%左右。冬季污染物排放強度大,是導(dǎo)致京津冀區(qū)域重污染天氣高發(fā)的根本原因。
另外,極端不利氣象條件也是造成重污染天氣過程頻發(fā)的重要原因之一。2015年發(fā)生了自1998年以來最強的厄爾尼諾氣候事件,導(dǎo)致明顯的氣候異常,也影響到2015年第四季度我國北方地區(qū)溫度明顯偏高,空氣污染擴散條件不利,空氣污染狀況加重,重污染天氣過程頻發(fā)。2016年厄爾尼諾切換為拉尼娜狀況,延續(xù)了氣候異常。進(jìn)入秋冬季以來,我國北方地區(qū)溫度明顯偏高,冷空氣活動明顯偏弱。以京津冀地區(qū)為例,第四季度平均多個氣象要素均表現(xiàn)為十多年以來(2000年以來)明顯偏差的情況,如地面平均氣壓十多年偏低,濕度明顯偏高,地面風(fēng)速明顯偏小,與逆溫狀況聯(lián)系緊密的大氣中層溫度也達(dá)到十多年來最高水平,反映大氣逆溫狀況明顯較重,不利于污染物的擴散。尤其是進(jìn)入12月以來,溫度偏高,冷空氣活動強度弱、頻率低,大氣污染擴散能力降低,導(dǎo)致我國北方地區(qū)發(fā)生多次重污染過程。
但我們也要看到,隨著全面深入落實《大氣污染防治行動計劃》,各地實施了大氣污染防治強化措施,持續(xù)推進(jìn)散煤清潔化替代、居民采暖、煤改電、煤改氣工程,重點行業(yè)污染治理、強化機動車污染防治等措施,重拳出擊強化環(huán)保執(zhí)法、嚴(yán)厲打擊超標(biāo)排放,減少燃煤特別是冬季散煤使用量,提高工業(yè)企業(yè)治污效率,推進(jìn)車油一體清潔化和農(nóng)村生物質(zhì)清潔利用,降低燃煤、工業(yè)、機動車和居民生活的污染物排放,取得積極成效。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%。從空氣質(zhì)量優(yōu)良天數(shù)比例來看,今年北京、天津、河北的優(yōu)良天都比去年小幅增加。今年春夏時節(jié),大家在朋友圈中“曬藍(lán)天”的頻次明顯高于前幾年,公眾也切身感受到了空氣質(zhì)量的改善。然而,入冬以后重污染天氣頻發(fā),大家更強烈地感覺到了反差。這也表明,下一步我們要繼續(xù)強化京津冀區(qū)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(yè)的淘汰治理,把京津冀區(qū)域冬季采暖期間的污染物排放強度也降下來,以便將來即使出現(xiàn)極端不利的天氣條件也能大大減緩空氣污染程度。
開展區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控十分及時,污染控制措施取得較好效果
問:京津冀及周邊聯(lián)防聯(lián)控應(yīng)對重污染的效果如何?
答:研究表明,PM2.5既有一次排放,也有很大一部分是二次污染,其中的有機物、硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽主要來源于氣態(tài)污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化,其特性之一就是通過大氣環(huán)流從一個地方傳輸?shù)搅硪粋€地方,導(dǎo)致區(qū)域性污染。京津冀中南部區(qū)域處于同一個大氣流場,在區(qū)域和局地風(fēng)場的作用下,各地排放污染物相互輸送、回流混合,這時候各地的重污染往往是本地排放與外地傳輸疊加的結(jié)果。京津冀及周邊地區(qū)在秋冬季經(jīng)常出現(xiàn)多個城市同時發(fā)生重污染天氣的情況,整個區(qū)域都被污染團(tuán)覆蓋,單個城市獨自采取行動難以達(dá)到治污控霾的效果,區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控勢在必行。
空氣質(zhì)量模擬結(jié)果顯示,重污染天氣過程期間區(qū)域大氣污染物傳輸對北京市大氣PM2.5的濃度貢獻(xiàn)往往超過30%。這時,單個城市獨自采取行動難以達(dá)到治霾效果,統(tǒng)一預(yù)警、統(tǒng)一行動,開展區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控是最有效的選擇??諝赓|(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)和模型計算結(jié)果均表明,2015年12月兩次紅色預(yù)警減排措施,使得北京市PM2.5濃度下降17%~25%左右。在這次重污染期間,氣象條件非常不利于污染物擴散,有的城市局地氣象條件很容易導(dǎo)致污染物聚集。
2013年以來,經(jīng)國務(wù)院同意,由北京市牽頭建立了京津冀及周邊地區(qū)大氣污染防治協(xié)作機制,包括京津冀晉魯豫蒙7省市在內(nèi),開展大氣污染聯(lián)防聯(lián)控,加大區(qū)域重污染天氣應(yīng)急聯(lián)動力度。目前,京津冀及周邊地區(qū)已經(jīng)統(tǒng)一重污染天氣預(yù)警分級標(biāo)準(zhǔn)。自11月以來,環(huán)境保護(hù)部在預(yù)測預(yù)報出京津冀及周邊地區(qū)可能出現(xiàn)大范圍、長時間的重污染天氣過程時,都及時函告相關(guān)省市,各地根據(jù)重污染天氣情況發(fā)布與之相符的預(yù)警級別,同時派出督查組強化問責(zé)和新聞媒體曝光。以12月2日~4日京津冀及周邊地區(qū)的重污染天氣過程為例,從實際監(jiān)測結(jié)果來看,區(qū)域共同采取應(yīng)對措施,污染減排效果平均在15%左右,京津冀PM2.5日均濃度平均下降20微克/立方米左右,北京、保定、廊坊等城市甚至超過50微克/立方米。
針對這次出現(xiàn)的持續(xù)重污染天氣,環(huán)境保護(hù)部依據(jù)已有科學(xué)研究成果和大氣污染治理經(jīng)驗,推動京津冀及周邊地區(qū)采取統(tǒng)一預(yù)警應(yīng)急行動,開展區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控是十分及時和果斷的。從初步的觀測結(jié)果看,北京市實際空氣質(zhì)量明顯好于預(yù)測值,說明紅色預(yù)警所采用的大氣污染控制措施取得了較好的效果,也增強了區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控應(yīng)對重污染天氣的信心,證明目前治霾的方向是正確的、采取的措施是有效的。
同時,我們也應(yīng)該意識到,污染產(chǎn)生不是一時一日,污染治理也難一蹴而就。京津冀區(qū)域正處在工業(yè)化和后工業(yè)化過程疊加的時期,燃煤、工業(yè)、機動車和居民生活排放量都處于高位,大氣污染防治任務(wù)還很艱巨,要徹底改善環(huán)境空氣質(zhì)量,必須堅持不懈地扎實推進(jìn)污染物減排工作。我們既要對區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控應(yīng)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。只要大家齊心協(xié)力、全社會共同減排,重污染天氣就會越來越少,環(huán)境空氣質(zhì)量就會越來越好。
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