柴发合解读京津冀空气污染原因
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    发表时间:2020-09-14

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    近日,生态环境部公布京津冀秋冬重污染的成因,共总结出4大原因和3大污染源:

    原因1:污染物排放量超出环境容量的50%以上,是重污染频发的根本原因。

    原因2:大气中氮氧化物(NOX挥发性有机物(VOCs)的浓度高,造成大气氧化性增强,是重污染期间二次PM2.5快速增长的关键因素。


    原因3:不利的气象条件,导致了区域环境容量大幅降低,是重污染天气形成的必要条件。


    原因4:区域传输对PM2.5影响显著。各城市平均贡献率大约是20~30%,重污染期间进一步增加至35~50%。

    3大污染源:京津冀及周边地区高度聚集重化工产业,区域内以煤炭为主的能源利用方式,以公路运输为主的货运方式,导致了区域内主要大气污染物排放量居高不下。2018-2019年秋冬季的PM2.5来源解析表明,工业和民用散煤,还有柴油车对区域内PM2.5的贡献,分别达到了36%,17%和16%,是重污染的主要来源。

    本期《新闻1+1》中,白岩松视频连线国家大气污染防治攻关联合中心副主任柴发合,介绍京津冀空气污染的相关情况。



    白岩松:柴主任您好,刚才我已经说了,看到第一条原因的时候,可能好多人觉得这并不出乎意料。污染物的排放量超出了环境容量,我们都知道了,还需要科学家用三年的时间,集中2000多人,最后把它破案吗?您怎么看待这次破案的价值?
    柴发合:这一次我们提出来,超50%环境容量的排放量是重污染的根本原因,是用科学的方法来测算的。因为大家都知道,污染物的排放和环境质量之间,有一定的响应的关系。但是PM2.5比较复杂,它是一对多的关系。也就是说,我们测量到的PM2.5,它是由大量的一次排放,比如说扬尘、粉尘、烟尘、机动车尾气尘;还有二次形成的,比如说我们排放的氮氧化物、二氧化硫、挥发性有机物,还有氨这些气态污染物在大气中转化生成的二次颗粒物,这两部分组成了最后的PM2.5。

    那么要精准的把区域的PM2.5的环境容量说清楚,或者说在PM2.5达标的时候,区域的环境容量到底是多少,是一个非常坚决的科学问题。通过我们这几年的攻关,建立了一套科学的评估体系,以第三代空气质量模型为基础,真正的实现了多污染物环境容量测算方法的突破。我们不仅测出了环境容量是超过了50%,而且我们对每个城市超了多少,都有比较精准的一个估计,对哪些污染物超了多少,也都有一个精准的估计。

    把这些问题搞清楚,不光是我们提高了认识,更重要的是为我们未来的污染治理指明了精确的方向。



    白岩松:接下来的问题,可能就涉及这样的一个变化。以北京为例,2016年重污染天数为34天,到2019年已经变为4天,整个京津冀地区重污染天数也下降了非常多。大家就会觉得这个案子破的是不是有点晚了呢?因为现在已经大有好转了。
    柴发合:对,今天发布的这个报告是我们三年的研究成果。但在这三年期间,我们是边研究、边产出、边应用。

    实际上,我们的研究成果在2017年大气十条收官之年就得到了很好的应用。那时候面临收官,到底大气污染防治要怎么精细化来满足大气十条的整个的要求,我们做了非常强的科技支撑。同时我们也为2017年出台打赢蓝天保卫战三年行动计划提供了坚实的科技支撑。大家可能说,你们怎么现在才把研究成果放出来,是因为我们有一个总结的阶段,但实际上我们这些成果都得到了应用。特别是对“2+26”城市,我们采取了“一市一策”的这种跟踪研究机制,派了500多名科学家深入到“2+26”城市一线,和地方政府一起,对他们的污染源进行排查,对他们的污染成因进行分析,然后帮助他们制定精细化的管控方案和差异化的重污染应急、应对的方案。

    大家是现在看到了我们的研究结果,但实际上,我们的研究成果从一开始到现在,就一直在应用的过程中。


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    白岩松:如果说第一个原因不出乎大家预料,但是原因二和四相对专业。我们先说原因二:大气中氮氧化物和挥发性有机物浓度高,这意味着什么?因为这个太专业了,普通的老百姓可能大家听不懂,您能不能给我们通俗的解读一下?
    柴发合:首先,大气氧化性强是二次颗粒物生成的一个最关键的因素。

    大气氧化性有一系列的指标,比如臭氧是氧化剂之一,当然还有二氧化氮,还有羟基自由基等,而这些氧化剂的产生,都和高浓度的氮氧化物和挥发性有机物有关。这些高氧化性的氧化剂,就像燃料一样,加速了二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物、氨这些气态污染物向颗粒态的转化。

    氮氧化物和挥发性有机物作为一个助燃剂或者是说加速器,加速了污染物从气态到颗粒态的转化,导致了污染的快速增长。



    白岩松:第三个原因是什么意思?是在整个京津冀地区有三个通道,特别利于PM2.5或者污染天气的形成?
    柴发合:对,大家可以发现,当京津冀及周边地区发生重污染的时候,一般的情况都是南向风,并且风速不是很大,然后既有输送也容易造成局地的积累。特别是当风速小于两秒每米,大气相对湿度大于60%,边界层的高度低于500米的时候,会形成污染积累的基本条件。

    我们通过建立大型的立体观测网,分析了一下重污染的形成和影响的情况。分析表明,一个是沿太行山从南向北的通道,还有一个南部通道,包括东南通道,再加上东部的通道,是导致京津冀及周边地区污染的输送通道。特别是到了北京这块地方,因为北京是处在太行山以东,燕山山脉以南这样的地区,正好在这个地方形成一个簸箕型的污染。这些污染物输送到这个地方以后,扩散能力输送能力都大大的减弱,非常容易造成污染的积累。我们也是通过大量的关于通道的研究,最后总结出来的这三条主要通道。



    白岩松:柴主任你看今天发布会当中也说了,2018-2019秋冬季PM2.5贡献的三大来源,工业排第一,民用散煤排第二,柴油车排第三,城市里的居民小轿车不在三大来源中,但是老百姓却承担着限号的代价,这是不是一个冤案?城市里居民的小汽车是不是背锅侠,以后是不是可以不这么管了?
    柴发合:今天公布的主要是PM2.5三大来源。对于颗粒物来源解析,我们采用综合源解析的方法,把传统的源解析、空气质量模型的源解析、还有排放清单的源解析集成一体。我们说的工业,最后解析出来,有十几类工业都对PM2.5承担不同的责任。对移动源这部分来说,我们既有柴油车的,也有小轿车的,还有其他的非道路移动源。柴油车在移动源中对PM2.5贡献是最大的,但并不一定说小汽车就没有贡献。从区域层面上来说,小汽车对PM2.5的贡献是在3%左右,所以说也不是一个冤案。

    因为大气污染来源非常复杂,来源的渠道也非常多,所以我们只有协同治理,然后综合治理,才能达到PM2.5浓度的下降,重污染天数的减少。


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    白岩松:柴主任,其实您回答第一个问题的时候,就谈到了,出台这样的科学研究成果,付出这么多的人和时间是为了将来治理。那么这个研究结果如何能帮助我们更好的治理,我们是否可以期待京津冀及周边地区今后重污染的天数越来越少,直到不用太长时间就没了?
    柴发合:对,这都是大家所期盼的。从攻关课题这方面来讲,大气攻关项目研究对过去整个区域的污染治理提供了有力的科技支撑。这些研究成果在未来,也会发挥重大作用。我们在研究报告中提出了未来京津冀及周边地区空气质量改善的路线图和时间表。当下最主要,也就是最核心的问题,还是要解决秋冬季的重污染,争取通过进一步的精细化管控、治理,对不同污染源采取针对性的、差异化的措施,来实现我们提出的减排的目标,使重污染尽快消失。

    同时还要开展PM2.5和臭氧的协同控制。臭氧这两年已经成为我们继续提高空气质量优良天数的一个非常重要的障碍性指标。我们的研究提出要对PM2.5和臭氧进行协同控制或者是协同治理。第三个,我觉得还是要指出来一些具体的方向,比如提出产业结构调整、能源结构调整、还有交通运输结构调整的一些具体的方案。这些我们在报告中已经都提出来了,可以为“十四五”及以后的治理服务,特别是对重污染应对这一部分,我们也提出了进一步通过差异化的管理来达到减少重污染的目的。总体上来说,我们希望,或者我们已经提出了一个,经济代价相对较小,环境改善效果比较好的京津冀大气污染综合性解决方案,这些方案可以支撑未来整个区域的大气污染防治工作。


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