想不通工厂停工、路上没车为啥还有雾霾?看了这个解答豁然开朗

中国环境报 · 2020-02-23 12:45

2月10日-14日,京津冀地区经历了一次重污染天气。由于正处于疫情期间,人们感到疑惑,纷纷在网络上发问——

“人宅家,车入库,工地停工,工厂停产,这次重度雾霾谁来背锅?”

“环保专家们也别闲着了,出来走两步?”

表面上看,在全国疫情期间,社会活动降至低点,道路上机动车也大幅减少,重度污染依然出现,的确让人有些费解。但实际情况到底是怎样的呢?为了更好地解释这次重度污染形成的原因,记者采访了生态环境部环境规划院大气环境规划部主任雷宇。在交流过程中,雷宇为我们做了十分详尽的说明。

01 说雾霾前,先温习下“大气环境容量”

早在2014年,雷宇和他的团队就发表过一篇论文,通过模型模拟,计算出以PM2.5达标作为目标,全国大气环境容量的数值。

究竟什么是大气环境容量呢?

“大气环境容量,指在一定的环境目标下,某一环境单元大气所能承纳的污染物的最大允许排放量。”雷宇解释道。

打个比方说:同样是10毫升的杯子,你倒入15毫升的水,肯定会溢出来。

雷宇团队在2014年发表的论文中,以2012年修订的《环境空气质量标准》(以下简称《标准》)中规定的PM2.5年均浓度标准作为目标,通过空气质量模型模拟,分析得到我国大陆地区31个省、自治区和直辖市4种主要大气物的环境容量。

也就是说,如果要达到《标准》中规定的PM2.5年均浓度,那么每个省市的几种大气污染物排放量就不能超过容量值。在这个数值以内的污染物排放,大气环境能通过自净功能将其消化。如果排放量超出容量值,那么PM2.5浓度就有超标的风险。

环境容量虽然听上去像是一种“容器”,但是却和我们生活中所使用的容器不太一样。

环境容量并非一个固定值,而是动态的、变化的。

图源:北极星大气网

如上图示:同一地区,当气象条件有利时(你可以理解为风和日丽、微风拂面),这一地区的大气环境容量就会增加(图左),反之则会减少(图右)。

即便污染物排放总量保持不变,在不利的气象条件下,大气环境容量就减少了,表现出的现象就是空气质量变得糟糕了。

我们进一步用图片来说明。下图中,假定“污染物”的数量都是10个,但是在不同的条件下,给人的直观感受是不同的。

另外,雷宇补充道:“以日为尺度看,大气环境容量的变化会很大。但是以年为尺度来看,对于以PM2.5浓度达标为约束下的环境容量而言,变动相对就小得多。”

也就是说,在不利气象条件下,即便单日污染物排放总量不变,空气质量也会变差。

这次京津冀雾霾的形成,“不利气象条件”就属于“神助攻”。

正值冬季,夜间和上午的地面温度普遍偏低,中层温度很高,就形成了很强的逆温。

北京地区上空中层温度持续走高,地面温度比较低,因此,逆温层就形成了。而逆温层就像一顶大锅盖,限制了大气的垂直流动。

“一般形成严重雾霾的不利气象条件包括边界层下降、静风和湿度升高三方面作用。静风不利于大气水平扩散,边界层下降会使大气垂直扩散更加困难。湿度升高,会加速大气的化学反应,加速颗粒物增长的速度。”雷宇介绍说,“这几点因素共同作用,会导致一段时间内区域大气环境容量下降。就2月13日和2月15日这两天而言,北京的大气环境容量就相差30倍以上。”

北京2月中旬近地面、中层和高层温度演变 图源:生态环境部

02 大气环境容量降低+排放量并无大幅减少=重污染天气

除了气象条件变差导致大气环境容量变小,另一方面,并不像网友们理解的那样:工厂都歇了,路上都没车了,排放量也会大幅降低。科学的表达应为——今年春节期间,京津冀地区污染排放特点是:机动车排放大幅降低后有回升,但工业排放降幅有限,采暖排放还略有增加。

交通运输部规划研究院环境所所长徐洪磊介绍,春节期间,京津冀及周边地区,公路货车和客车流量较平时分别下降了77%和39%。粗略估算,区域内交通运输产生的污染排放量至少下降4成以上。

But!重点来了。随着复工复产,城市内和城际间的交通流量有明显增加,NO2浓度同前段时间相比明显上升。看到红线骄傲上扬的小尾巴了吗?

图源:高德地图

与此同时,资源型工业的排放并没有出现明显下降。例如火力发电、钢铁、焦化等关系国民生产生活的高排放行业,由于存在不可中断的生产程序,需要常年运转。

没停工!这些工厂没有停工,也就是说重工业排放量下降幅度十分有限。

居民用电、取暖等涉及到能源电力方面的行业,怎么可能停工呢?不然你家的电从哪里来?

中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌此前表示,由于大量务工人员回乡,居民采暖需求增长。虽然部分农村已经完成了煤改气煤改电,但还有1000多万户用煤取暖。

要知道,一吨散煤燃烧排放的污染物相当于电厂燃煤排放污染物的15倍以上。

截至目前,与去年同时段相比,农村地区衡量燃煤量的CO浓度增加了10%以上。另外,京津冀地区周边的烟花爆竹燃放,也在一定程度上加剧了空气污染。

“近期不利气象条件导致环境容量大幅度减小,虽然社会活动水平处于较低水平,但大气污染物排放的量仍然超过环境容量两倍以上,这是近期雾霾频发的主要原因。”中科院大气物理所研究员王自发日前指出。

雷宇同时介绍道,2019年,全国污染物排放量已经接近全国大气环境容量(较以前大幅减少)。有人会问,既然排放总量已经接近全国大气环境容量,怎么还会有重污染天气呢?

雷宇为我们写下了两行文字。

京津冀及周边地区≠全国。

PM2.5年均达标≠完全没有重污染天气。

雷宇给记者打了个比方:“就好像一个班级,有的学生分数很高,但有的学生分数很低。某一个同学分数的高低,和全班平均水平并不矛盾。”

“虽然全国排放量接近大气环境容量,但是京津冀及周边地区2019年度PM2.5平均浓度仍高达57微克/立方米。说明这一地区污染物的排放强度还是太大,高于地区大气环境容量60%以上。”雷宇补充道。

他同时指出,重度污染天气的出现和PM2.5年均浓度达标也是两个不同的概念。PM2.5年均浓度达标,并不等于重污染天气就完全消失。

03 我们的治污方向到底对不对?

雷宇说:“事实上,经过全国上下多年努力,近年来我国PM2.5浓度持续快速下降。截至2019年底,全国337个城市PM2.5平均浓度下降到36微克/立方米。53%的城市达到了PM2.5年均浓度标准;我们统计得到的大气污染物排放量也保持下降趋势。”

“当然,随着全年PM2.5浓度的下降,雾霾重污染的频率、长度和强度都会降低。我认为坚持目前的工作方向不动摇,雾霾重污染会逐步减少。”雷宇说。

而历史数据也印证了这一判断。在北京历史同期相似案例演变曲线比较图中,可以看到,2020年的曲线明显低于2014年和2015年,达到重度污染(250微克/立方米)及以上的部分明显小于前两年。

北京市2月中旬历史同期相似案例PM2.5小时浓度演变 图源:生态环境部

整体上来看,北京的空气质量也在逐步改善。2013-2019年,北京市PM2.5年均浓度下降了53%,重度及以上污染天数更是下降了93%,北京的空气改善,即便没有这些数据,也可以被人明显感知到。

我们再来看看京津冀及周边地区的情况。


图源:北极星大气网

这是一张2013-2020年京津冀及周边地区城市PM2.5日均浓度变化图。从图中我们可以很明显地看到,近7年来,代表优良天气的“绿色、黄色”在全年的占比逐渐增多了。这反映出,京津冀及周边地区城市的空气质量的确逐年改善。

下图中,2020(左)和2019年(右)春节期间“2+26”城市PM2.5日均浓度的对比图中也能够更加清晰第印证这一结论。

图源:生态环境部

我们要看到,尽管改善幅度明显,但空气污染依然存在。京津冀及周边地区高污染、高能耗的资源型行业,比如火力发电、钢铁、焦化、电解铝等,这些行业需要常年运转。想要进一步改善空气质量,进一步减少空气污染发生频率并降低空气污染程度,需要加速产业结构调整和能源结构调整。而这种调整需要过程。

而在全国范围内,空气质量的改善也是显而易见的。下图中以动态的形式,为我们展现了2013-2018年全国空气质量的变化。

图源:中央气象台

2018年,美国媒体《纽约时报》贴出了“向污染宣战后四年,中国正在赢得战役”为题的专题报道,着重阐述了中国治污的投入和成效。

美国当年曾饱受空气污染,在1966年《空气清洁法案》(Clean Air Act)通过后,事实上又花了12年,且经历了1981-1982年的全国经济衰退,才达到中国只花了4年就实现的32%的污染削减目标。

《纽约时报》撰文表示,面对治理空气污染这项在国外看起来“不可能的任务”,中国制定了全国性计划,投入了非常大的成本,成效显著,史无前例。

美国环保协会(EDF)还将中国和伦敦空气污染的治理水平做了对比,提到:“中国的空气污染和90年前的伦敦一样逐步减少,但速度却是伦敦的两倍。”

治理空污的“中国速度”和“英国速度” 图源:美国环保协会(EDF)官网

印度媒体IndiaTimes在2019年6月发表《面对日益严重的空污问题,印度可以向中国学习这些》的文章,说“中国的治污思路、治污路线可行,已经获得外国认可”。

中国在“蓝天保卫战”和“污染防治攻坚战”取得的成就,世界各国公认。治霾成就毋庸置疑,当然,民众切身感受也不能忽视。未来,挑战更多。

改革进入深入区,接下来进一步优化产业结构、坚持联防联控联治,持之以恒地开展能源结构、产业结构、交通结构、用地结构的调整,强化污染排放控制,大幅削减大气污染排放强度,仍然是我们要啃下的硬骨头。

我们相信,如同疫情我们终将胜利一样,蓝天保卫战这场战役,我们道路正确、方向正确,也必将迎来胜利的朗朗晴空。

编辑:梁爱光

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2024-11-05 21:46:23