1限行减少了硝酸盐
在科学家眼里,对PM2.5的成分进行分析有助于反推应急措施是否起到了效果。中国环境科学研究院副院长柴发合介绍,重污染天时,污染物会成倍累积增加。其中PM2.5颗粒中的硫酸盐和硝酸盐通常会增加2倍左右,而硫酸盐主要来自燃煤,硝酸盐主要来自机动车。
12月8日7时北京市启动空气重污染红色预警,之后PM2.5颗粒中硫酸盐仍然增加了2倍,但硝酸盐只增加了8%。原因何在?根据分析,7日夜间机动车用量减少,8日上午采取应急措施后,PM2.5中来自机动车的部分从6日的32%下降到7%左右。说明应急减排措施对于降低机动车源贡献作用明显。有专家据此判断:“北京市启动红色预警后,机动车污染得到了显著遏制。”
此外因为很多工厂停工,工业污染也得到了明显控制。红色预警对燃煤减排起到的效果并没有太大变化,其依然开始翻倍增长,而且因为机动车污染减少,来自燃煤的PM2.5的占比也明显增大。对此柴发合说,目前北京冬季燃煤来源主要是城乡结合部和农村地区使用的大量散煤、中小锅炉等。这是冬季居民取暖的必要手段,要解决很不容易。
2燃煤成雾霾首要元凶
北京工业大学环境与能源工程学院教授程水源利用模型对重污染过程进行评估后发现,北京市采取红色预警后,减排量下降了30%,空气质量改善了10%左右。“换句话说,北京市采取红色预警措施后,污染物平均减排比例为30%左右,而如果没有采取这些措施,PM2.5的浓度还会比现在增加10%左右。”
该模型系统同样发现,红色预警后,机动车减排的效果明显高于燃煤减排的效果:和燃煤相关的二氧化硫减少了10%,而和机动车相关的氮氧化物则减少了30%,其他污染物下降比例也在30%左右。“这说明北京市启动红色预警后,应急措施对空气污染加重趋势的减缓有明显效果。”柴发合说,现在的应急措施,板子还是打到了关键处的,接下来的难点主要就是农村地区的分散燃煤等问题。
目前北京冬季燃煤来源主要是城乡结合部和农村地区使用的大量散煤、中小锅炉等。这是冬季居民取暖的必要手段,要解决很不容易。从长远治污来看,随着城市污染治理的精细化,减排空间进一步压缩,北京地区农村散煤燃烧的治理对于大气治污减排将愈发重要。
3雾霾前24小时是关键
有专家表示,尽管分析污染源结构,对于长期治理空气污染,可以形成一定的依据和方向。但如果空气达到重污染并发出红色预警时,为了避免进一步恶化,一定是“胡子眉毛一把抓”,采取一切能采取的办法。
此外还有专家认为,重污染过程形成后,仅凭单个城市的减排措施很难改善区域空气质量,实施区域内统一协调的防控措施,在联防联控的同时有区别、有针对性地开展各城市应急减排,可以有效地降低局地污染源排放。
中科院大气物理研究所研究员王自发表示,此次北京的重污染主要以本地排放来源为主,占到六七成。这种情况下,应急预案就显得尤为重要,而且污染物浓度最高值出现的越极端,应急减排发挥的效果也就越大。他建议后续应继续加强应急控制,雾霾来临前的24小时是应急措施取得效果的关键期,应对措施还需再提前。
柴发合建议,各地要认真控制燃煤,包括高架源和量大面广的低架源,特别是原煤散烧,也可以让一些重污染行业在冬季扩散条件不好的时候进入检修状态。在不可避免遇到空气重污染的情况时,要做到早预测、早预警,尽早采取措施。
4气候变异也是帮凶
每到雾霾天,环保、气象等专家就会站出来分析原因,多数将污染物排放量较大视作霾天气形成的根本原因,一时间高耗能和供暖企业又迎来一片讨伐之声。
然而也有人有不同意见,在近日举行的全国气候系统研究学术研讨会上,中国气象学会理事长、中国科学院院士王会军指出,气候变异和气候变化经常是霾天气高发的“帮凶”,可是人们对它的关注度并不够。
一组客观存在的数据表明:1980年之前,在我国经济发展相对缓慢的时期,霾日数快速增加,而在1980年以后的经济快速发展阶段,霾日数却表现出明显的年际变化,某些季节甚至出现了略有减少的趋势。霾日数的变化并没有随着能源消耗总量的增加而单调增加。
“我认为,除了能源消耗或者污染排放以外,还有其他因子影响着霾的变化。”王会军院士说。通过对1960年至2012年雾霾日数、气候变化、能源消耗等数据的研究,王会军发现,东亚冬季风的强弱与华北大范围雾霾天气的发生有着密切关系,冬季风越弱,地表风速减弱,冷空气活动减弱,湿度减少,这样就越有利于霾的形成。此外他还发现,副热带西太平洋海温负异常能够通过影响东亚冬季风进而影响华北地区霾污染的产生;北极秋季海冰的减少也可能加剧中国东部地区的霾污染。东亚冬季风的减弱和北极秋季海冰的消融与全球气候变暖可能存在一定的联系,因此全球气候系统的剧烈变化可能对我国雾霾的发生具有部分贡献。
来自中国气象局的消息显示,2015年10月,厄尔尼诺海温距平指数(升温幅度)累计达到18.4摄氏度,已达到极强厄尔尼诺事件的标准。这也意味着自1997年和1998年度“史上最强”厄尔尼诺之后,全球时隔17年再次迎来“超级圣婴”。
中国气象局应急减灾与公共服务司司长张祖强介绍,2015夏季之后,厄尔尼诺强度开始迅速攀升。目前,赤道中东太平洋表层海水持续偏暖,暖海温中心强度超过3.5摄氏度。海水累计升温18.4摄氏度,超过了16.6摄氏度的极强“临界值”,正式迈入“极强厄尔尼诺俱乐部”。
国内外气象专家普遍认为,本次厄尔尼诺事件还将继续发展,可能在冬季达到峰值,进入明年春季后逐步消减。“全球气候变暖和厄尔尼诺现象是造成气候变化的部分原因。”王会军解释说,冬季风的减弱受到全球变暖的影响,全球变暖带来的变化在冬季更加明显,变暖的结果可使得冬季风减弱,如我国华北地区和东部来自北方的风就会减弱。
5污染排放是根本原因
“污染物排放增多必然是雾霾天气频发的主因和基本物质条件,但气候变化和气候变异对霾污染的发生也有着非常重要的影响。”这样的研究结论在一定程度上颠覆了以往公众对霾高发的判断,公众难免会提出疑问:污染排放和气象因素哪个对雾霾天气造成的影响更大?
中科院院士李崇银指出,污染排放是雾霾发生的根本原因,如果排放持续增加,那么相对于气象因素,能源消耗造成的污染排放仍然是霾产生的基础原因。
中科院院士吕达仁表示,霾的产生是污染排放与气象因素两者共同作用的结果,王会军的报告从气象的角度带来了新的认识和新的启发,我国的污染研究确实忽视了气象因素。他认为,将霾的问题与气候过程、气候控制结合,能够给予科学的解释与普及,有一定价值。
“按照现在初步的结果,海温和北极海冰的变化确实能够当做预报指标,告诉公众今年冬季霾的情况可能会偏弱一点还是偏强一点。”王会军认为,将气象因素考虑在致霾原因范围内有利于对雾霾的预报,副热带西太平洋海温负异常和北极秋季海冰减少能够于一个季度前检测到,从而可用于霾天气的季度预测。
专家的研究结果表明,也许未来某一天,我们能够像中期天气预报一样提前几个月做出霾天气的预报。