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京城蓝天爱玩躲猫猫专家详解北京霾怎么来怎么走袍网

发布时间:2019-11-22 17:19:06 阅读: 来源:淋浴房厂家

京城蓝天爱玩躲猫猫?专家详解北京霾怎么来怎么走

图为蓝天白云映衬下的北京景山绮望楼。 庄雨森摄

本报记者刘晓星

两年前《大气污染防治行动计划》出台,中国城市正式吹响了抗击灰霾这场战役。治病需找病灶,治霾则需追源头。在日前由中国环境科学学会等单位联合举办的京津冀灰霾形成机制探讨沙龙上,专家们分享了最新的研究成果,试图解答公众对于灰霾形成的困惑和未知。

——编者

监测数据下降,缘何公众感觉越来越重?

北京大学自2004年开始全年监测PM2.5,监测数据分析显示,除了2008年因举办奥运年均浓度最低外,最近几年PM2.5年均浓度较2006年和2007年略有下降。PM2.5的浓度在降低,但是为何公众却觉得灰霾越来越严重呢了?对此,北京大学环境科学与工程学院教授胡敏解释说,“2012和2013年的极端重污染天数增多,可能是公众感到灰霾加重的原因。”

北京市环境监测中心主任张大伟用数据印证了这一观点:从1998年开始,北京市一直监测的二氧化硫、二氧化氮和PM10浓度都在下降。其中PM10下降了40%左右,PM10包含PM2.5,PM2.5应该也随之下降。北京市环保部门自2013年才开始正式监测并发布PM2.5的数据。在此之前的科技论文中,北京城区点位PM2.5的监测数据,总体在80~120微克/立方米之间波浪变化。2000年最高,之后开始下降,到2006、2007年又出现了一个高峰。

“2013年和2014年,北京市PM2.5的年均浓度分别是89.5微克/立方米和85.9微克/立方米,所以对比来看,PM2.5的浓度并不是一下子涨起来的,历史上比现在可能还要高。有一种可能是,现在的PM2.5组分发生了变化,影响能见度的部分增加了,导致灰霾的视觉冲击加大。”张大伟说。

与此同时,很多业内专家指出,由于环保部门和气象部门在对霾的观测、预报、预警指标的判识上存在一定的差别,导致公众对霾的污染程度存在混淆。气象部门关于霾的预报,包括轻度霾、中度霾、重度霾是以能见度为标准,在湿度达到一定程度时,按照地面观测规范规定的描述或大气成分指标进一步判识,从而依据霾的程度来进行霾的预警的。环保部门则是依据PM2.5的浓度进行黄色、橙色和红色的重污染天气预警。虽然本质都是PM2.5,但是因为判定的标准不一,往往造成霾预警的等级不一样。

相比其他城市,为何北京灰霾形成更迅速?

北京大学环境科学与工程学院胡敏教授课题组与美国德克萨斯州农工大学张人一教授合作研究揭示北京霾形成的机制。这一成果基于北京大学环境模拟与污染控制国家重点实验室在校园内长期运行“城市大气环境定位观测站”观测研究,成果于2014年11月24日发表在美国著名科学期刊《美国科学院院报》上。

霾主要是由于空气中高浓度的细颗粒物(PM2.5)对太阳光的消光作用导致的能见度下降的现象。这项研究分析了北京初秋典型霾污染过程,霾发生时表现出以高臭氧和高PM2.5为特征的大气复合污染特征。

胡敏介绍说,北京的霾从形成到结束一般以4天~7天为周期,而且从蓝天白云的清洁天到严重的霾天只需要几天时间。每个周期都包括两个重要的化学转化过程——在清洁天,主要是气态污染物生成纳米颗粒物的过程,也称为颗粒物的核化过程,这个过程中产生了大量的纳米级粒子;在随后几天,是颗粒物持续快速的增长过程,使得在清洁阶段“种植”的种子得以长大到亚微米大小,这样大小的颗粒物对太阳光的消光作用明显,因此导致能见度的降低从而形成霾。北京PM2.5质量浓度的增长非常迅速,在清洁天细颗粒物质量浓度不足50微克每立方米,但在两天至4天后的污染阶段会增至数百微克每立方米。

应该说,这项研究从机理上解释了北京的霾比世界上其他地区形成更迅速且更严重的原因。北京大气颗粒物化学组成与世界上其他地区非常相似,主要是硫酸盐、硝酸盐、铵盐和二次有机物等二次颗粒物,表现出明显的二次形成特征,并无特殊之处。但是,在我国大气复合污染条件下,强氧化性和高浓度的气态污染物使得颗粒物具有更强的核化能力和持续快速增长的能力。

对此,胡敏解释说,霾的形成过程中,成核过程在世界上许多地区也会发生,但北京成核的潜力远高于其他地区;更为独特的是颗粒物的持续快速增长过程,同时具有这两个方面就使得北京的霾更加严重。相比之下,国外发达国家城市中气态污染物浓度较低,大气氧化性也没有北京强,因此很难同时出现颗粒物有效的核化及持续快速增长。

胡敏解释说,夏秋季,研究发现在北京的地形地势和不同气象条件下,PM2.5呈现4天~7天的周期性波动。例如,第一天是来自清洁地区的北风,且风速较大,将北京地区的污染物驱除。可是半天至一天后,风速减缓为静稳天气或风向转为来自污染地区的南风,颗粒物快速生成,导致在剩下的3天~5天,浓度持续上升,直至新一轮北风降临,驱除污染。

这就意味着,即使在秋高气爽、蓝天白云下,大气污染物的化学转化过程仍在进行。由机动车、工业企业排放的气态污染物转化成可凝结蒸汽,进而核化成纳米级的最小的颗粒物,尽管对颗粒物的质量浓度增加不多,但是在大气中播撒了大量颗粒物的“种子”;一旦出现不利的气象条件,其他的气体污染物在这些小颗粒物上不断凝结,这些颗粒物就会迅速长大,就像种子迅速生根发芽一样,霾就出现了。这个过程很快,常常是上午还是蓝天,中午就出现了大量的种子,下午种子就开始发芽长大,蓝天就随之消失了。这是北京成霾的独特过程。

二次污染是元凶,怎样才能有效治理?

胡敏科研团队的研究成果再次证实了通过化学反应产生的二次污染对我国灰霾加剧贡献巨大。

2014年2月,京津冀地区一轮持续的大范围灰霾天气发生时,一些城市二次污染的贡献成分比例甚至高达80%。

在大气细颗粒物的重要组分中,硫酸盐与灰霾形成密切相关。中科院生态环境研究中心研究员、中科院战略性先导科技专项“大气灰霾追因和控制”首席科学家贺泓表示,硫酸盐在成霾的过程中起到了非常重要的作用。监测数据显示,通常灰霾形成后,硫酸盐在大气PM2.5颗粒中的占比在15%~20%之间。二次污染生成过程中,燃煤、重化工、机动车排放的二氧化硫和氮氧化物本身是气体,这些气体经过大气氧化作用,变成硫酸盐和硝酸盐颗粒,从而加剧灰霾的发生。

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