“污染物排放量超出環(huán)境容量的50%以上,是重污染頻發(fā)的根本原因。”談到京津冀及周邊地區(qū)的秋冬季大氣污染主要成因話題,生態(tài)環(huán)境部副部長趙英民11日作出如上表述。
國新辦9月11日舉行國務(wù)院政策例行吹風(fēng)會(huì),介紹科技助力打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)有關(guān)情況。會(huì)上有記者提問稱,通過攻關(guān)項(xiàng)目的研究,京津冀及周邊地區(qū)的秋冬季大氣污染主要成因是什么?主要來源有哪些?
“為了全面搞清楚區(qū)域重污染成因,攻關(guān)項(xiàng)目設(shè)計(jì)了相互印證的綜合觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)分析和數(shù)字模擬相結(jié)合的閉合研究技術(shù)體系,建成國內(nèi)最大的區(qū)域空天地一體的綜合立體觀測(cè)網(wǎng),實(shí)時(shí)跟蹤重污染過程發(fā)生、發(fā)展、傳輸和消散,動(dòng)態(tài)掌握污染大氣當(dāng)中的組分變化情況和污染來源,從污染物排放情況、化學(xué)轉(zhuǎn)化、氣象條件變化、污染傳輸四個(gè)方面,全面闡明了區(qū)域秋冬季重污染的成因。”趙英民表示。
趙英民指出,歸納起來,有四個(gè)方面的因素共同作用,導(dǎo)致了區(qū)域重污染天氣的發(fā)生:
一是污染物排放量超出環(huán)境容量的50%以上,是重污染頻發(fā)的根本原因。“京津冀及周邊地區(qū),也就是我們常說的‘2+26’城市,高度聚集重化工產(chǎn)業(yè),區(qū)域內(nèi)以煤炭為主的能源利用方式、以公路運(yùn)輸為主的貨運(yùn)方式,導(dǎo)致了區(qū)域內(nèi)主要大氣污染物排放量居高不下,單位國土面積主要污染物的排放量是全國平均水平的2-5倍,不同的污染物排放量倍數(shù)不一樣。”趙英民說,除了二氧化硫以外,區(qū)域內(nèi)的主要污染物排放量均超出了環(huán)境容量的50%以上,部分城市甚至超出80%-150%。另外,秋冬季主要污染物排放量,由于取暖的原因,比平時(shí)額外增加大約30%的排放量。總體來說,區(qū)域內(nèi)的污染物排放超出環(huán)境容量,應(yīng)該是重污染頻發(fā)的根本原因。
攻關(guān)項(xiàng)目在“2+26”城市布設(shè)了109個(gè)采樣點(diǎn),采集了5.8萬多個(gè)樣品,在線測(cè)定了49萬條化學(xué)組分?jǐn)?shù)據(jù)。2018-2019年秋冬季的PM2.5來源解析表明,工業(yè)和民用散煤、柴油車對(duì)區(qū)域PM2.5的貢獻(xiàn)分別達(dá)到了36%、17%和16%,也就是貢獻(xiàn)最大的三個(gè)方面,是重污染的主要來源。在工業(yè)源中,鋼鐵焦化行業(yè)的貢獻(xiàn)最大,其次是水泥行業(yè)。
二是大氣中氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物的濃度高,造成大氣氧化性增強(qiáng),是重污染期間二次PM2.5快速增長的關(guān)鍵因素。PM2.5一部分是直接排放的,但是還有一部分是由于排放到空氣中的氣態(tài)污染物,二氧化硫、氮氧化物等通過二次轉(zhuǎn)化,在空氣中形成細(xì)顆粒物,這部分PM2.5叫二次轉(zhuǎn)化的PM2.5。隨著大氣污染治理的不斷深入,一次組分占比明顯下降,由空氣中污染物轉(zhuǎn)化成顆粒物的二次組分占比不斷上升。
2013年以來,二次組分占比逐漸上升的趨勢(shì)比較明顯,從40%上升到50%左右,在重污染期間,顆粒物組分以二次污染物為主,比例能達(dá)到60%甚至更高。區(qū)域內(nèi)氮氧化物和VOC的濃度高,會(huì)在大氣中發(fā)生快速的光化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致大氣氧化性總體處于高位,這是促使空氣中氣體污染物轉(zhuǎn)成二次PM2.5的一個(gè)決定性因素。北京市的大氣氧化性比倫敦、東京等城市大約要高出2-3倍。高氧化性也導(dǎo)致了區(qū)域重污染期間二次轉(zhuǎn)化速率升高3-5倍。大氣氧化性一方面是推動(dòng)氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)成PM2.5,同時(shí)也會(huì)在夏天推動(dòng)臭氧形成。因此控制大氣氧化性,是下一步協(xié)同控制PM2.5和臭氧的交叉點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn),有“一石雙鳥”的效果。
三是不利的氣象條件導(dǎo)致了區(qū)域環(huán)境容量大幅降低,這是重污染天氣形成的必要條件。京津冀及周邊地區(qū)位于太行山東側(cè)和燕山南側(cè)的半封閉地形中,因此客觀上存在著一個(gè)“弱風(fēng)區(qū)”,同時(shí)在這個(gè)區(qū)域的上空,對(duì)流層有一個(gè)“暖蓋”的結(jié)構(gòu)。大氣擴(kuò)散條件“先天不足”,這主要是相對(duì)其他地方而言,本身這個(gè)地方的擴(kuò)散條件就差,因此導(dǎo)致環(huán)境容量較小。受氣候變化的影響,2000年以來,區(qū)域環(huán)境容量整體呈現(xiàn)下降態(tài)勢(shì)。另外,環(huán)境容量還呈現(xiàn)季度和月度差異,夏天為什么空氣好,很重要的一個(gè)原因就是空氣擴(kuò)散條件好。另外每個(gè)月、每年也因?yàn)闅庀笠蛩氐淖兓胁煌?/p>
總體而言,秋冬季比春夏季環(huán)境容量平均要小30%左右,1月份的環(huán)境容量大概是7月份環(huán)境容量的一半。因此,一旦近地面的風(fēng)速小于2米/秒,逆溫導(dǎo)致的邊界層高度降到500米以下,相對(duì)濕度高于60%,大氣環(huán)境容量就會(huì)進(jìn)一步減少50%-70%,因此極易誘發(fā)重污染天氣。第一個(gè)因素是排放多。同時(shí)由于這個(gè)區(qū)域西邊北邊都是山,環(huán)境容量先天不足,冬天又比夏天容量減少一半,兩個(gè)因素疊加在一起就很容易出現(xiàn)重污染。
四是區(qū)域傳輸對(duì)PM2.5影響顯著,各城市平均貢獻(xiàn)率大約是20%-30%,重污染期間進(jìn)一步增加到了35%-50%。大氣污染治理開始階段,往往因?yàn)楸镜嘏欧疟容^多,本地源對(duì)本地的環(huán)境質(zhì)量影響比重是比較大的。隨著污染治理的深入,本地源占比逐步減少,外來輸入逐步增加。攻關(guān)項(xiàng)目對(duì)2013年以來近百次的重污染天氣過程進(jìn)行了分析表明,重污染期間,區(qū)域傳輸對(duì)北京市PM2.5的平均貢獻(xiàn)率大概是45%左右,個(gè)別過程可以達(dá)到70%,污染物在區(qū)域主要有三個(gè)傳輸通道,這也是這次攻關(guān)項(xiàng)目經(jīng)過研究觀測(cè)得出的結(jié)論。
一個(gè)通道是西南通道,也就是河南北部-邯鄲、-石家莊-保定-北京一線,這個(gè)通道傳輸頻率最高,輸送強(qiáng)度最大,重污染過程平均的貢獻(xiàn)率約20%,個(gè)別重污染過程可以達(dá)到40%。第二個(gè)通道是東南通道,就是山東中部-滄州-廊坊-天津中南部沿線。第三個(gè)通道是偏東的通道,也就是唐山-天津北部-北京這條線。
趙英民表示,這四個(gè)原因相互疊加,造成了區(qū)域秋冬季重污染天氣發(fā)生。治理更多的還是要針對(duì)人為排放,大幅減少污染物排放,這樣即便遇到極端不利氣象條件,也不會(huì)再發(fā)生重污染天氣。