PM2.5從哪兒來?里面究竟藏著哪些污染物?
國家大(da)氣污染(ran)防(fang)治攻關聯合中心專家最近分析指出,空(kong)氣污染(ran),排放是(shi)“病根”,天氣是(shi)誘因,復雜的顆粒物二次轉(zhuan)化是(shi)催化劑。
大(da)的“病(bing)情”搞明白了,要想對(dui)癥(zheng)下藥,還得(de)弄清具(ju)體的“病(bing)因”。
重污(wu)染天(tian)氣(qi)中首(shou)要污(wu)染物大多是PM2.5。PM2.5究竟(jing)從何(he)而來,治污(wu)這么多年后其主要的(de)成分有沒有變(bian)化?重污(wu)染期(qi)間(jian),區域之間(jian)又是如何(he)相(xiang)互影(ying)響的(de)?近日(ri),藍(lan)藍(lan)天(tian)工作室專(zhuan)訪了國家大氣(qi)污(wu)染防治攻關聯合中心專(zhuan)家組,為大家答疑釋惑。
機動車尾氣等污染“貢獻”加大,農業污染給大氣添亂
這些年,京津(jin)冀及(ji)周邊地(di)區大氣污染防治不斷(duan)加力,PM2.5的化學特征發生了(le)顯著變化。
攻(gong)關研究表明,2017年,京津冀及周邊(bian)地區大氣污染傳輸通(tong)道“2+26”城市二(er)氧(yang)化(hua)(hua)硫、氮氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)、PM2.5、可吸入顆粒物(wu)(PM10)、揮(hui)發性有機物(wu)、氨和(he)一氧(yang)化(hua)(hua)碳等污染物(wu)排(pai)放量,同比下降6%—31%,其(qi)中,二(er)氧(yang)化(hua)(hua)硫排(pai)放降幅(fu)最(zui)大,氨排(pai)放降幅(fu)最(zui)小。
2017—2018年(nian)(nian)采暖(nuan)季期間,京津冀及周邊地區“2+26”城市PM2.5的平均濃度為(wei)85微克/立方(fang)米,其中有機(ji)物、硝酸鹽(yan)、硫酸鹽(yan)、銨(an)鹽(yan)等主(zhu)(zhu)要組分(fen)的占比分(fen)別為(wei)28%、19%、12%和11%。2018年(nian)(nian)11月(yue)(yue)—今年(nian)(nian)2月(yue)(yue)主(zhu)(zhu)要監(jian)測站點(dian)在線(xian)測量的結果(guo),再次印證了這一(yi)變(bian)化規律。
PM2.5組分(fen)“黑(hei)名單(dan)”。(資料來源:國家大氣污染防治(zhi)攻(gong)關(guan)聯合(he)中心)
——有機物占比正在下降。
PM2.5組分“黑(hei)名單”中,排(pai)(pai)在第一位的(de)(de)是有機物(wu)。目前,在測的(de)(de)有機物(wu)達100多(duo)種(zhong),主(zhu)要來(lai)自(zi)散煤燃燒、機動車尾氣等(deng)一次排(pai)(pai)放和揮發性有機物(wu)的(de)(de)二(er)次轉(zhuan)化,隨(sui)著(zhu)散煤燃燒排(pai)(pai)放等(deng)得到有效治理,有機物(wu)的(de)(de)占比(bi)正(zheng)在下降。
——硫酸鹽濃度及占比大幅降低。
作為(wei)大(da)氣主(zhu)(zhu)要(yao)污(wu)染物之一,二(er)氧化硫(liu)是導致酸雨的(de)(de)重要(yao)因素,也曾(ceng)是二(er)次生成(cheng)(cheng)PM2.5的(de)(de)最主(zhu)(zhu)要(yao)來源。很(hen)多地區一直把控制二(er)氧化硫(liu)排(pai)放總(zong)量作為(wei)大(da)氣污(wu)染治(zhi)(zhi)理(li)的(de)(de)頭等工作。攻關專家認為(wei),京津冀及(ji)周邊地區散煤“雙替代”、燃煤鍋(guo)爐和“散亂污(wu)”企業綜(zong)合整治(zhi)(zhi)成(cheng)(cheng)效顯著,使得硫(liu)酸鹽濃度及(ji)占比(bi)大(da)幅降(jiang)低。
——硝酸鹽污染十分突出。
觀測(ce)期間的(de)數據分析顯示,京津冀及(ji)周邊(bian)地區硝酸鹽區域性(xing)污染十分突出,硝酸鹽絕(jue)對濃度和占比大幅(fu)度超(chao)過硫酸鹽,成為(wei)PM2.5中最主要(yao)的(de)二次無機組分,其(qi)濃度快速上(shang)升(sheng)已成為(wei)PM2.5爆發式增(zeng)長的(de)關鍵(jian)因素之(zhi)一。這表明,加強(qiang)氮氧化物(wu)的(de)控制非(fei)常重要(yao)、非(fei)常緊(jin)迫。
中國(guo)環境科學研究院研究員(yuan)薛志鋼(gang)告訴(su)記(ji)者(zhe),“2+26”城市氮(dan)氧化物最(zui)重要的(de)(de)來源(yuan)(yuan)是道路(lu)移(yi)動(dong)源(yuan)(yuan),也(ye)就是機動(dong)車,占比32%;非道路(lu)移(yi)動(dong)源(yuan)(yuan)即工程機械(xie)、農業機械(xie)、船舶和飛機等的(de)(de)排(pai)放占比17%;電力和供熱(re)行業排(pai)放占比17%;其他工業排(pai)放占20%。抓住重點領域(yu)、推進氮(dan)氧化物減排(pai)成(cheng)為(wei)當務之急。
氮氧化物主要來源(yuan)。(國家(jia)大氣污染防(fang)治攻關聯(lian)合中心提供)
——銨鹽排放須引起重視。
PM2.5組分(fen)“黑名單”中銨鹽排(pai)在(zai)第四位。聯合攻(gong)關(guan)專(zhuan)家(jia)、中國(guo)農業(ye)大學教授劉學軍表示,銨鹽主(zhu)要(yao)(yao)由氨(an)氣通(tong)過二(er)次轉(zhuan)化而來,其來源主(zhu)要(yao)(yao)是農業(ye)氨(an)排(pai)放,占(zhan)比(bi)高達85%,其中畜禽(qin)養殖占(zhan)57%,氮肥使用占(zhan)20%。從時(shi)間分(fen)布上看,秋冬季(ji)氨(an)排(pai)放量低,夏季(ji)排(pai)放量大。另外,秸稈焚燒等生物(wu)質(zhi)燃燒、垃圾填埋場、污水處理廠等也有氨(an)排(pai)放。
專家探索性地將“2+26”城市分為6種類型
各個城(cheng)市(shi)產業、能源、交(jiao)通結(jie)構(gou)不(bu)(bu)同(tong),城(cheng)市(shi)化水(shui)平(ping)(ping)及消費水(shui)平(ping)(ping)不(bu)(bu)同(tong),污(wu)染呈(cheng)現不(bu)(bu)同(tong)特(te)點。中國工(gong)程院(yuan)院(yuan)士、清華大學(xue)環境學(xue)院(yuan)院(yuan)長(chang)賀克(ke)斌介紹,根(gen)據(ju)城(cheng)市(shi)污(wu)染源結(jie)構(gou)特(te)征,可探(tan)索性地(di)將“2+26”城(cheng)市(shi)分為6種類型:
天津(jin)、石(shi)家莊、唐(tang)山、邯鄲(dan)、滄州(zhou)、濟(ji)南、淄博、安陽等(deng)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)為(wei)(wei)綜合(he)工業(ye)污(wu)染(ran)類(lei)(lei);北(bei)京、鄭州(zhou)等(deng)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)為(wei)(wei)偏機動車(che)及溶劑(ji)類(lei)(lei)(裝(zhuang)修涂料、干洗劑(ji)、發膠、染(ran)發劑(ji)等(deng));邢臺(tai)、太(tai)原(yuan)、長治、陽泉、晉(jin)城(cheng)(cheng)(cheng)、聊城(cheng)(cheng)(cheng)、濱州(zhou)等(deng)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)為(wei)(wei)偏煤焦鐵類(lei)(lei);廊坊、衡(heng)水、濟(ji)寧(ning)、德州(zhou)、新(xin)鄉等(deng)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)為(wei)(wei)偏溶劑(ji)使用(yong)類(lei)(lei);保定、鶴壁、焦作(zuo)等(deng)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)為(wei)(wei)偏建材污(wu)染(ran)類(lei)(lei);菏澤、濮陽、開封(feng)等(deng)城(cheng)(cheng)(cheng)市(shi)為(wei)(wei)偏農(nong)業(ye)及石(shi)化化工類(lei)(lei)。
各城市之間污染傳輸互相影響,全年平均“貢獻”約20%—30%
兩(liang)年多(duo)前(qian),一張在(zai)北京市西(xi)紅(hong)門(men)拍攝的(de)大氣污染(ran)團從南邊(bian)滾滾來襲的(de)照片(pian),在(zai)很多(duo)人的(de)微信(xin)朋友圈(quan)中刷(shua)屏,至今讓(rang)人印象深刻。
“事實上,攻關期間,每次重污(wu)染(ran)我們都開展(zhan)走航(hang)觀測,采(cai)用新技術密切關注重污(wu)染(ran)過程(cheng)。”中國(guo)工程(cheng)院院士、中國(guo)科學(xue)院合肥物質科學(xue)研究院研究員劉文(wen)清說。
京(jing)津冀及(ji)周邊地區(qu)(qu)的特殊地形,使得污(wu)染(ran)物區(qu)(qu)域(yu)傳輸(shu)對污(wu)染(ran)快速累(lei)積產生顯(xian)著影響。攻關研究表明,西南通(tong)(tong)道(太行山前輸(shu)送(song)(song)帶)、東南通(tong)(tong)道(濟南—滄州—天(tian)津輸(shu)送(song)(song)帶)和偏東通(tong)(tong)道(燕(yan)山前輸(shu)送(song)(song)帶)均影響較大。京(jing)津冀及(ji)周邊地區(qu)(qu)各城(cheng)市污(wu)染(ran)程度受到(dao)整個區(qu)(qu)域(yu)的傳輸(shu)影響,全年(nian)平均“貢獻(xian)”約(yue)為20%—30%,重污(wu)染(ran)期間(jian)的“貢獻(xian)”還會再提(ti)升(sheng)約(yue)15%—20%。
對北京市而言,在(zai)重污染期間區域傳(chuan)輸“貢(gong)獻(xian)”最(zui)高可達60%—70%,其中西(xi)南通道(dao)、東南通道(dao)和(he)偏東通道(dao)都有較大影(ying)響。西(xi)南通道(dao)的(de)定量(liang)(liang)分析(xi)顯示(shi),在(zai)典型(xing)污染過(guo)程的(de)起(qi)始階(jie)段,向北京的(de)輸送(song)通量(liang)(liang)最(zui)高可達500—800微(wei)克/平方米·秒(miao),污染形成階(jie)段的(de)輸送(song)通量(liang)(liang)在(zai)100—200微(wei)克/平方米·秒(miao)左右(you)。
中國(guo)科學院(yuan)大(da)(da)氣物(wu)(wu)理研(yan)究所研(yan)究員(yuan)王自發告訴(su)記者,輸(shu)送(song)通量(liang)是表示污染物(wu)(wu)輸(shu)送(song)強(qiang)度的物(wu)(wu)理量(liang),數值越(yue)大(da)(da),代表輸(shu)送(song)強(qiang)度越(yue)大(da)(da)。“根據(ju)定(ding)量(liang)分析結(jie)果,按照近地(di)面大(da)(da)氣混合層500米高計算,在污染過程起始(shi)階段,周(zhou)邊地(di)區每小時每公里最高向(xiang)北(bei)京(jing)輸(shu)送(song)0.9噸—1.5噸PM2.5,影響(xiang)非常明顯(xian)。”
有人認(ren)為(wei),北京(jing)的(de)藍(lan)天受(shou)到了周(zhou)邊地區的(de)拖累。但北京(jing)跟蹤研究工作(zuo)組專家、清(qing)華大學教(jiao)授王書肖并不這樣認(ren)為(wei)。她(ta)說,如果因此將北京(jing)空(kong)氣污染(ran)完全歸(gui)咎(jiu)于周(zhou)邊地區,那可(ke)就錯了。
王書肖表示(shi),大氣(qi)污(wu)染(ran)是區(qu)域性(xing)問題,京(jing)津(jin)冀及周(zhou)邊地區(qu)在同(tong)一空(kong)氣(qi)流場內,各(ge)城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)的污(wu)染(ran)物相互影響(xiang),北(bei)京(jing)既(ji)受其它城(cheng)(cheng)市(shi)(shi)影響(xiang),也(ye)影響(xiang)其它城(cheng)(cheng)市(shi)(shi),空(kong)氣(qi)質量一榮俱榮、一損俱損,誰都(dou)難以獨善其身。
區域內空氣質(zhi)量(liang)相對(dui)(dui)較好的(de)地(di)方,對(dui)(dui)區域傳輸“貢獻(xian)”會(hui)小一些(xie),這(zhe)(zhe)是大家的(de)普遍印象。但專家們對(dui)(dui)各城市(shi)細致的(de)“體檢(jian)”,推翻了(le)這(zhe)(zhe)樣的(de)誤(wu)解。
“天(tian)津市(shi)(shi)(shi)(shi)去年(nian)PM2.5年(nian)均濃度(du)為52微克(ke)/立(li)方米,其中一(yi)個原因是(shi)(shi)得益于相對較(jiao)好的(de)(de)(de)(de)擴散條件。”中國環境科學(xue)研究(jiu)院研究(jiu)員孟凡說,天(tian)津污(wu)染(ran)(ran)物(wu)排(pai)放總量很(hen)大,但(dan)一(yi)次PM2.5直接排(pai)放并不是(shi)(shi)很(hen)高,只有(you)(you)唐(tang)山(shan)市(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)1/3,對本(ben)地造成的(de)(de)(de)(de)影響比較(jiao)小。不過,天(tian)津的(de)(de)(de)(de)二氧(yang)化(hua)硫(liu)、氮氧(yang)化(hua)物(wu)、揮發(fa)性(xing)有(you)(you)機物(wu)排(pai)放較(jiao)高,排(pai)名“2+26”城市(shi)(shi)(shi)(shi)前列。這(zhe)些PM2.5前體物(wu)轉化(hua)成硫(liu)酸鹽(yan)、硝(xiao)酸鹽(yan)和顆粒物(wu)有(you)(you)機組分需(xu)要一(yi)定(ding)時間,輸(shu)(shu)送過程中伴隨(sui)著轉化(hua),對區域(yu)污(wu)染(ran)(ran)影響較(jiao)大。空氣質量模型模擬計算表明,天(tian)津的(de)(de)(de)(de)污(wu)染(ran)(ran)物(wu)對區域(yu)傳輸(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)“貢獻”在“2+26”城市(shi)(shi)(shi)(shi)中排(pai)名靠前。攻關(guan)研究(jiu)顯示(shi),區域(yu)排(pai)放總量位居前列的(de)(de)(de)(de)5個城市(shi)(shi)(shi)(shi),河北(bei)占了(le)3個。西南通道也就是(shi)(shi)冀(ji)中南太行山(shan)沿線方向(xiang),包括河北(bei)石家(jia)莊、保(bao)定(ding)、邢臺、邯(han)鄲等城市(shi)(shi)(shi)(shi),工業(ye)(ye)產業(ye)(ye)結(jie)構偏(pian)重、能源結(jie)構偏(pian)煤、運(yun)輸(shu)(shu)結(jie)構偏(pian)公路等問題(ti)突出(chu),污(wu)染(ran)(ran)物(wu)排(pai)放總量較(jiao)高,遠超環境容量。東部(bu)的(de)(de)(de)(de)唐(tang)山(shan)市(shi)(shi)(shi)(shi),工業(ye)(ye)污(wu)染(ran)(ran)特征(zheng)也十分突出(chu)。
“河(he)北空氣(qi)質(zhi)量(liang)相對(dui)較(jiao)差(cha),只有(you)大(da)幅削減污染(ran)物排(pai)放,才能提升(sheng)本(ben)地空氣(qi)質(zhi)量(liang),促進京津(jin)冀及周(zhou)邊地區空氣(qi)質(zhi)量(liang)持續改善。”河(he)北省生態(tai)環(huan)境廳(ting)廳(ting)長高建民說。生態(tai)環(huan)境部大(da)氣(qi)環(huan)境管理司司長劉炳江強調:“區域大(da)氣(qi)污染(ran)治(zhi)理過程中,各個城市首先(xian)要‘自掃門前雪(xue)’,把本(ben)地排(pai)放降(jiang)下來。”

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