想不通工廠停工、路上沒(méi)車(chē)為啥還有霧霾?看了這個(gè)解答豁然開(kāi)朗
2月10日-14日,京津冀地區(qū)經(jīng)歷了一次重污染天氣。由于正處于疫情期間,人們感到疑惑,紛紛在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)問(wèn)——
“人宅家,車(chē)入庫(kù),工地停工,工廠停產(chǎn),這次重度霧霾誰(shuí)來(lái)背鍋?”
“環(huán)保專(zhuān)家們也別閑著了,出來(lái)走兩步?”
表面上看,在全國(guó)疫情期間,社會(huì)活動(dòng)降至低點(diǎn),道路上機(jī)動(dòng)車(chē)也大幅減少,重度污染依然出現(xiàn),的確讓人有些費(fèi)解。但實(shí)際情況到底是怎樣的呢?為了更好地解釋這次重度污染形成的原因,記者采訪了生態(tài)環(huán)境部環(huán)境規(guī)劃院大氣環(huán)境規(guī)劃部主任雷宇。在交流過(guò)程中,雷宇為我們做了十分詳盡的說(shuō)明。
01 說(shuō)霧霾前,先溫習(xí)下“大氣環(huán)境容量”
早在2014年,雷宇和他的團(tuán)隊(duì)就發(fā)表過(guò)一篇論文,通過(guò)模型模擬,計(jì)算出以PM2.5達(dá)標(biāo)作為目標(biāo),全國(guó)大氣環(huán)境容量的數(shù)值。
究竟什么是大氣環(huán)境容量呢?
“大氣環(huán)境容量,指在一定的環(huán)境目標(biāo)下,某一環(huán)境單元大氣所能承納的污染物的最大允許排放量?!崩子罱忉尩?。
打個(gè)比方說(shuō):同樣是10毫升的杯子,你倒入15毫升的水,肯定會(huì)溢出來(lái)。
雷宇團(tuán)隊(duì)在2014年發(fā)表的論文中,以2012年修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》)中規(guī)定的PM2.5年均濃度標(biāo)準(zhǔn)作為目標(biāo),通過(guò)空氣質(zhì)量模型模擬,分析得到我國(guó)大陸地區(qū)31個(gè)省、自治區(qū)和直轄市4種主要大氣物的環(huán)境容量。
也就是說(shuō),如果要達(dá)到《標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的PM2.5年均濃度,那么每個(gè)省市的幾種大氣污染物排放量就不能超過(guò)容量值。在這個(gè)數(shù)值以內(nèi)的污染物排放,大氣環(huán)境能通過(guò)自凈功能將其消化。如果排放量超出容量值,那么PM2.5濃度就有超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。
環(huán)境容量雖然聽(tīng)上去像是一種“容器”,但是卻和我們生活中所使用的容器不太一樣。
環(huán)境容量并非一個(gè)固定值,而是動(dòng)態(tài)的、變化的。
圖源:北極星大氣網(wǎng)
如上圖示:同一地區(qū),當(dāng)氣象條件有利時(shí)(你可以理解為風(fēng)和日麗、微風(fēng)拂面),這一地區(qū)的大氣環(huán)境容量就會(huì)增加(圖左),反之則會(huì)減少(圖右)。
即便污染物排放總量保持不變,在不利的氣象條件下,大氣環(huán)境容量就減少了,表現(xiàn)出的現(xiàn)象就是空氣質(zhì)量變得糟糕了。
我們進(jìn)一步用圖片來(lái)說(shuō)明。下圖中,假定“污染物”的數(shù)量都是10個(gè),但是在不同的條件下,給人的直觀感受是不同的。
另外,雷宇補(bǔ)充道:“以日為尺度看,大氣環(huán)境容量的變化會(huì)很大。但是以年為尺度來(lái)看,對(duì)于以PM2.5濃度達(dá)標(biāo)為約束下的環(huán)境容量而言,變動(dòng)相對(duì)就小得多?!?/p>
也就是說(shuō),在不利氣象條件下,即便單日污染物排放總量不變,空氣質(zhì)量也會(huì)變差。
這次京津冀霧霾的形成,“不利氣象條件”就屬于“神助攻”。
正值冬季,夜間和上午的地面溫度普遍偏低,中層溫度很高,就形成了很強(qiáng)的逆溫。
北京地區(qū)上空中層溫度持續(xù)走高,地面溫度比較低,因此,逆溫層就形成了。而逆溫層就像一頂大鍋蓋,限制了大氣的垂直流動(dòng)。
“一般形成嚴(yán)重霧霾的不利氣象條件包括邊界層下降、靜風(fēng)和濕度升高三方面作用。靜風(fēng)不利于大氣水平擴(kuò)散,邊界層下降會(huì)使大氣垂直擴(kuò)散更加困難。濕度升高,會(huì)加速大氣的化學(xué)反應(yīng),加速顆粒物增長(zhǎng)的速度。”雷宇介紹說(shuō),“這幾點(diǎn)因素共同作用,會(huì)導(dǎo)致一段時(shí)間內(nèi)區(qū)域大氣環(huán)境容量下降。就2月13日和2月15日這兩天而言,北京的大氣環(huán)境容量就相差30倍以上?!?/p>
北京2月中旬近地面、中層和高層溫度演變 圖源:生態(tài)環(huán)境部
02 大氣環(huán)境容量降低+排放量并無(wú)大幅減少=重污染天氣
除了氣象條件變差導(dǎo)致大氣環(huán)境容量變小,另一方面,并不像網(wǎng)友們理解的那樣:工廠都歇了,路上都沒(méi)車(chē)了,排放量也會(huì)大幅降低??茖W(xué)的表達(dá)應(yīng)為——今年春節(jié)期間,京津冀地區(qū)污染排放特點(diǎn)是:機(jī)動(dòng)車(chē)排放大幅降低后有回升,但工業(yè)排放降幅有限,采暖排放還略有增加。
交通運(yùn)輸部規(guī)劃研究院環(huán)境所所長(zhǎng)徐洪磊介紹,春節(jié)期間,京津冀及周邊地區(qū),公路貨車(chē)和客車(chē)流量較平時(shí)分別下降了77%和39%。粗略估算,區(qū)域內(nèi)交通運(yùn)輸產(chǎn)生的污染排放量至少下降4成以上。
But!重點(diǎn)來(lái)了。隨著復(fù)工復(fù)產(chǎn),城市內(nèi)和城際間的交通流量有明顯增加,NO2濃度同前段時(shí)間相比明顯上升??吹郊t線驕傲上揚(yáng)的小尾巴了嗎?
圖源:高德地圖
與此同時(shí),資源型工業(yè)的排放并沒(méi)有出現(xiàn)明顯下降。例如火力發(fā)電、鋼鐵、焦化等關(guān)系國(guó)民生產(chǎn)生活的高排放行業(yè),由于存在不可中斷的生產(chǎn)程序,需要常年運(yùn)轉(zhuǎn)。
沒(méi)停工!這些工廠沒(méi)有停工,也就是說(shuō)重工業(yè)排放量下降幅度十分有限。
居民用電、取暖等涉及到能源電力方面的行業(yè),怎么可能停工呢?不然你家的電從哪里來(lái)?
中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)賀克斌此前表示,由于大量務(wù)工人員回鄉(xiāng),居民采暖需求增長(zhǎng)。雖然部分農(nóng)村已經(jīng)完成了煤改氣煤改電,但還有1000多萬(wàn)戶用煤取暖。
要知道,一噸散煤燃燒排放的污染物相當(dāng)于電廠燃煤排放污染物的15倍以上。
截至目前,與去年同時(shí)段相比,農(nóng)村地區(qū)衡量燃煤量的CO濃度增加了10%以上。另外,京津冀地區(qū)周邊的煙花爆竹燃放,也在一定程度上加劇了空氣污染。
“近期不利氣象條件導(dǎo)致環(huán)境容量大幅度減小,雖然社會(huì)活動(dòng)水平處于較低水平,但大氣污染物排放的量仍然超過(guò)環(huán)境容量?jī)杀兑陨?,這是近期霧霾頻發(fā)的主要原因?!敝锌圃捍髿馕锢硭芯繂T王自發(fā)日前指出。
雷宇同時(shí)介紹道,2019年,全國(guó)污染物排放量已經(jīng)接近全國(guó)大氣環(huán)境容量(較以前大幅減少)。有人會(huì)問(wèn),既然排放總量已經(jīng)接近全國(guó)大氣環(huán)境容量,怎么還會(huì)有重污染天氣呢?
雷宇為我們寫(xiě)下了兩行文字。
京津冀及周邊地區(qū)≠全國(guó)。
PM2.5年均達(dá)標(biāo)≠完全沒(méi)有重污染天氣。
雷宇給記者打了個(gè)比方:“就好像一個(gè)班級(jí),有的學(xué)生分?jǐn)?shù)很高,但有的學(xué)生分?jǐn)?shù)很低。某一個(gè)同學(xué)分?jǐn)?shù)的高低,和全班平均水平并不矛盾。”
“雖然全國(guó)排放量接近大氣環(huán)境容量,但是京津冀及周邊地區(qū)2019年度PM2.5平均濃度仍高達(dá)57微克/立方米。說(shuō)明這一地區(qū)污染物的排放強(qiáng)度還是太大,高于地區(qū)大氣環(huán)境容量60%以上?!崩子钛a(bǔ)充道。
他同時(shí)指出,重度污染天氣的出現(xiàn)和PM2.5年均濃度達(dá)標(biāo)也是兩個(gè)不同的概念。PM2.5年均濃度達(dá)標(biāo),并不等于重污染天氣就完全消失。
03 我們的治污方向到底對(duì)不對(duì)?
雷宇說(shuō):“事實(shí)上,經(jīng)過(guò)全國(guó)上下多年努力,近年來(lái)我國(guó)PM2.5濃度持續(xù)快速下降。截至2019年底,全國(guó)337個(gè)城市PM2.5平均濃度下降到36微克/立方米。53%的城市達(dá)到了PM2.5年均濃度標(biāo)準(zhǔn);我們統(tǒng)計(jì)得到的大氣污染物排放量也保持下降趨勢(shì)?!?/p>
“當(dāng)然,隨著全年P(guān)M2.5濃度的下降,霧霾重污染的頻率、長(zhǎng)度和強(qiáng)度都會(huì)降低。我認(rèn)為堅(jiān)持目前的工作方向不動(dòng)搖,霧霾重污染會(huì)逐步減少?!崩子钫f(shuō)。
而歷史數(shù)據(jù)也印證了這一判斷。在北京歷史同期相似案例演變曲線比較圖中,可以看到,2020年的曲線明顯低于2014年和2015年,達(dá)到重度污染(250微克/立方米)及以上的部分明顯小于前兩年。
北京市2月中旬歷史同期相似案例PM2.5小時(shí)濃度演變 圖源:生態(tài)環(huán)境部
整體上來(lái)看,北京的空氣質(zhì)量也在逐步改善。2013-2019年,北京市PM2.5年均濃度下降了53%,重度及以上污染天數(shù)更是下降了93%,北京的空氣改善,即便沒(méi)有這些數(shù)據(jù),也可以被人明顯感知到。
我們?cè)賮?lái)看看京津冀及周邊地區(qū)的情況。
圖源:北極星大氣網(wǎng)
這是一張2013-2020年京津冀及周邊地區(qū)城市PM2.5日均濃度變化圖。從圖中我們可以很明顯地看到,近7年來(lái),代表優(yōu)良天氣的“綠色、黃色”在全年的占比逐漸增多了。這反映出,京津冀及周邊地區(qū)城市的空氣質(zhì)量的確逐年改善。
下圖中,2020(左)和2019年(右)春節(jié)期間“2+26”城市PM2.5日均濃度的對(duì)比圖中也能夠更加清晰第印證這一結(jié)論。
圖源:生態(tài)環(huán)境部
我們要看到,盡管改善幅度明顯,但空氣污染依然存在。京津冀及周邊地區(qū)高污染、高能耗的資源型行業(yè),比如火力發(fā)電、鋼鐵、焦化、電解鋁等,這些行業(yè)需要常年運(yùn)轉(zhuǎn)。想要進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量,進(jìn)一步減少空氣污染發(fā)生頻率并降低空氣污染程度,需要加速產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和能源結(jié)構(gòu)調(diào)整。而這種調(diào)整需要過(guò)程。
而在全國(guó)范圍內(nèi),空氣質(zhì)量的改善也是顯而易見(jiàn)的。下圖中以動(dòng)態(tài)的形式,為我們展現(xiàn)了2013-2018年全國(guó)空氣質(zhì)量的變化。
圖源:中央氣象臺(tái)
2018年,美國(guó)媒體《紐約時(shí)報(bào)》貼出了“向污染宣戰(zhàn)后四年,中國(guó)正在贏得戰(zhàn)役”為題的專(zhuān)題報(bào)道,著重闡述了中國(guó)治污的投入和成效。
美國(guó)當(dāng)年曾飽受空氣污染,在1966年《空氣清潔法案》(Clean Air Act)通過(guò)后,事實(shí)上又花了12年,且經(jīng)歷了1981-1982年的全國(guó)經(jīng)濟(jì)衰退,才達(dá)到中國(guó)只花了4年就實(shí)現(xiàn)的32%的污染削減目標(biāo)。
《紐約時(shí)報(bào)》撰文表示,面對(duì)治理空氣污染這項(xiàng)在國(guó)外看起來(lái)“不可能的任務(wù)”,中國(guó)制定了全國(guó)性計(jì)劃,投入了非常大的成本,成效顯著,史無(wú)前例。
美國(guó)環(huán)保協(xié)會(huì)(EDF)還將中國(guó)和倫敦空氣污染的治理水平做了對(duì)比,提到:“中國(guó)的空氣污染和90年前的倫敦一樣逐步減少,但速度卻是倫敦的兩倍?!?/p>
治理空污的“中國(guó)速度”和“英國(guó)速度” 圖源:美國(guó)環(huán)保協(xié)會(huì)(EDF)官網(wǎng)
印度媒體IndiaTimes在2019年6月發(fā)表《面對(duì)日益嚴(yán)重的空污問(wèn)題,印度可以向中國(guó)學(xué)習(xí)這些》的文章,說(shuō)“中國(guó)的治污思路、治污路線可行,已經(jīng)獲得外國(guó)認(rèn)可”。
中國(guó)在“藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”和“污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)”取得的成就,世界各國(guó)公認(rèn)。治霾成就毋庸置疑,當(dāng)然,民眾切身感受也不能忽視。未來(lái),挑戰(zhàn)更多。
改革進(jìn)入深入?yún)^(qū),接下來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、堅(jiān)持聯(lián)防聯(lián)控聯(lián)治,持之以恒地開(kāi)展能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、交通結(jié)構(gòu)、用地結(jié)構(gòu)的調(diào)整,強(qiáng)化污染排放控制,大幅削減大氣污染排放強(qiáng)度,仍然是我們要啃下的硬骨頭。
我們相信,如同疫情我們終將勝利一樣,藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)這場(chǎng)戰(zhàn)役,我們道路正確、方向正確,也必將迎來(lái)勝利的朗朗晴空。
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