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红色预警的雾霾期

2016-12-22 12:52 作者:付晓英来源:三联生活周刊 2016年第52期
12月16日,北京启动了今年首次空气重污染红色预警,而除了京津冀地区,包括山东、山西、河南、陕西等在内的多个省份都将出现大范围区域性重污染过程,直到21日夜间才能逐步缓解。

北京今年首次空气重污染红色预警比去年要“隆重”得多。早在雾霾开始的前一天中午,北京市空气重污染应急指挥部便向社会发布了预警信息,而北京地铁里循环播放的通知,提醒大家12月16日晚上20点将启动红色预警,“请广大市民做好防护”,无形中也让人焦虑感倍增,好像马上要面对一场极端恶劣的天气,只有足不出户才能稍加抵御。

12月16日上午,北京的天气还不错,雾霾迹象未至,直到下午3点钟,摄影师登上500多米的北京第一高楼“中国尊”拍摄了“雾霾进京”的全过程。摄影师记录下来的场景变化让人惊诧,图片分为上下两层,蓝天与灰霾界线清晰,随着时间推移,污染物从南向北慢慢推进,逐渐覆盖了整个北京,而霾层之上的天空却依旧湛蓝清澈。

2015年12月8日,北京市首次发布雾霾红色预警,人们戴口罩出行

2015年12月8日,北京市首次发布雾霾红色预警,人们戴口罩出行

 

这轮空气重污染将持续6天时间,预计12月21日后半夜起空气质量才会逐步改善。而污染范围也远不止北京,中国环境监测总站预报分析称,京津冀地区以及山东、山西、河南、陕西等地都将出现大范围区域性重污染过程。环保部16日发布的消息显示,针对此次雾霾,40个城市发布相应级别重污染天气预警,包括北京、天津、石家庄、保定、太原等20多个城市都发布了重污染天气红色预警。气象监测显示,12月18日上午,雾霾影响区域已达142万平方公里,其中北京东南部、天津、河北中南部、陕西关中和河南北部等地出现重度霾,约15万平方公里。雷达监测也显示,17日白天,北京城区上空霾层厚度约450米,当日夜间霾层厚度一度上升至900米左右,后半夜至18日早晨逐渐降低至700米左右。而12月19日夜间将进入此轮雾霾最严重的时段,京津冀、山西、陕西、河南等11个省市和地区将被雾霾笼罩。直到21日夜间,雾霾天气在冷空气的影响下将自北向南逐渐减弱或消散,而这也意味着本次雾霾天气成为今年下半年以来持续时间最长的一轮。为此,我们采访了中国环境科学研究院研究员柴发合,针对本次空气重污染进行了相关讨论。

 

三联生活周刊:12月16日20时起,北京正式启动雾霾红色预警。当天下午,有摄影师在500多米的高楼上拍摄了“雾霾进京”的过程,从图片里可以看到,霾层上面是晴空万里,而城市却被霾层完全覆盖,这是什么原因?

柴发合:形成严重大气污染的原因是在不利气象条件下本地污染积累和外部污染输送共同作用的结果。北京所处的华北平原西有太行山,北邻燕山山脉,非常容易发生污染的积累和累积。需要指出的是由于各类排放源的存在,即使局地处于优良状态,也会对下风向的环境造成影响。一般情况下,北京在北风的作用下,由于上风向污染排放强度相对较低,空气质量就比较好,但同时北京排放的污染物也会向区域的中南部输送。有时候会在北京南部地区影城辐合带,北风和夹带着污染的南来风在辐合带聚集,一旦南风增大,加上混合层高度降低,这些混合着南来和北送的高污染气团就会向北京城区方向输送,随后经局地积累污染不断上升。事实上,在重污染过程中,整个京津冀及周边区域都笼罩在高度200~400米以下的边界层内,城市与城市之间的影响十分明显,再加上局地排放量这个主因,造成重污染现象。

三联生活周刊:霾层从南向北一步一步地笼罩北京,这次的雾霾是从哪里来的?是不是纯粹的外部输入的污染?

柴发合:从道理上来说,雾霾的形成主要是局地积累和外部输送两种因素的叠加,有时候以局地积累为主,有些时候则是外部输送所占的比例较高。在京津冀区域内的城市都是叠加污染的,在绝大多数情况下,雾霾主要来源于自己城市的贡献,而在特殊的气象条件下,外部输送也是重要的来源。这次雾霾应该也是叠加的结果,有北京市自己排放的污染物,也有外部输入进来的污染物。

三联生活周刊:这次的雾霾影响范围广、持续时间长、污染程度重,哪些因素导致这种现象发生?

柴发合:冬季大气污染都会比较严重,内因在于污染物排放量大,外因在于不利的气象条件。首先,进入采暖季以后,会在一般的工业源、机动车源、扬尘粉尘的基础之上增加很多与供热相关的污染源,污染物排放增加,排放强度变大;另外,冬季的气象条件不利于污染物扩散,尤其是遇到风速小,大气层结比较稳定,混合层高度降低,会形成“静稳”天气,导致水平输送不畅,垂直扩散受抑,水汽、污染物在近地层积累;加之山地等特殊地貌阻碍、大气自净能力,污染物不易在水平方向传输扩散。在“静稳”的天气状况下,风速小,混合层高度比能力降低,污染物难以稀释扩散,长久滞留在空气中,便形成了连续重霾污染的天气。以京津冀地区为例,四季度平均多个气象要素均表现为十几年以来明显偏差的情况,如地面平均气压十几年最低,湿度明显偏高,地面风速明显偏小,大气逆温状况明显较重,降水少,这些都不利于污染物的扩散和消除。

这次雾霾过程就和“静稳”天气维持时间长有较大关系,再加上华北、黄淮多地冬季供暖排放增多,加上工业排放、汽车尾气等,多种因素共同造成了大范围霾天气过程。而根据预测,未来几天大气将处于非常稳定状态,垂直扩散能力和水平扩散条件都很差,并且持续时间长。后期受南风影响,空气湿度增大,将吸附空气中更多的污染物,所以污染物持续累积,区域之间互相传输,霾也将呈现出逐渐加重的趋势。环保部门预计19日夜间至21日是此轮雾霾天气最为严重的时段。

三联生活周刊:雾霾红色预警的发布对应着很多环节措施,如工厂、工地停工、建筑垃圾和渣土运输车等重型车辆禁止上路行驶,机动车也实行单双号限行等,但很多人看到雾霾从南向北逐渐进入北京的图片之后,认为单双号限行对雾霾的影响不大,真实的情况是怎样的?

柴发合:雾霾的成因确实是很复杂的,影响的污染源很多,但有几个源是肯定的。在全国来说,排在第一位的就是燃煤。各种各样的燃煤这些年增长非常快。我举一个例子,每隔五年就做能源发展规划,煤炭的使用量都有规划,但是每个五年都是大大超出规划的指标,发展速度非常快,能源的需求量非常大。我们又没有别的能源可以用,所以煤炭资源大量使用。第二是工业,包括火电、水泥、钢铁、平板玻璃、石油化工、有色冶炼、涂料和其他的一些行业,这些行业发展速度很快,污染物排放量也比较大。第三是机动车,从2009年开始,中国的汽车产销量已经超过美国,而汽车里面还有好多原来没有控制标准的,比如黄标车,污染物排放量非常大。一辆黄标车污染物排放量相当于28辆私家车的排放量。另外,城市的交通拥堵也是比较严重的,越堵车、污染物的排放量越大,所以,汽车也是大气污染来源之一。

总体上来说,PM2.5的来源还是很清楚的,但各个地方要根据自己的情况来判断哪些是最重要的。以北京为例,一般情况下城市机动车尾气的污染物排放量会占到总污染物的20%左右。虽然这一比例在不同城市、不同的时段会有变化,但这说明机动车排放确实是导致空气污染的一项重要因素。而机动车怠速状况下的污染排放比正常行驶速度下的排放更多,汽车在拥堵或低速行驶时排放的主要是一氧化氮,限行缓解了交通拥堵,一氧化氮排放量减少。所以,在红色预警期间,实行机动车单双号限行可以减少排放污染物,对限制霾污染蔓延有效。

当然,单双号限行会给老百姓带来很多不便,所以相关部门在治理机动车尾气污染时应通过提高机动车排放标准、鼓励新能源汽车等多种途径打“组合拳”,用更多的经济手段代替行政强制手段,以减少对民众生活的影响。

三联生活周刊:今年有报道称,PM2.5中砷、铅、镉三种重金属元素含量大幅度降低,质量比分别下降85.9%、48.9%和40.7%,这应该怎么理解?是否说明雾霾的成分在发生变化?

柴发合:对于PM2.5,重金属含量是要重点关注的成分之一。重金属含量的下降,说明工业污染所占比重在下降。在工业领域,通过高效的除尘、脱硫、脱焦,特别是除尘,能够有效地清除燃煤、钢铁、有色金属行业排放的重金属。而具体每一次对雾霾组成成分进行分析,大方向的构成上基本是一致的,虽然有时候会有一点细微的差别。

三联生活周刊:北京市早在2013年就已经决定治理重霾,但成效似乎并不大,去年年底,北京发出了两次红色预警,而一年之后,红色预警不仅再度上演,反而影响范围更大、持续时间更长。如何治理才能真正有效地缓解污染?

柴发合:气象因素是很难控制的,比如大气湿度和空气流动速度,人很难去影响,所以要降低PM2.5,最有效的方法就是减排。2013年大气污染防治行动计划发布后,国家和各地都采取了强有力的污染治理措施,监测数据和第三方评估结果都表明,污染下降的趋势是明显的,重污染发生的频率、程度也在降低。但我们的确要充分认识大气污染治理工作的长期性、复杂性和艰巨性。

在管理上,实行区域联防联控很重要,虽然不能马上把重污染消除,但能在一定程度上降低污染程度。现在各个地方污染物排放量都比较大,我们平常说全球是一个大气,而中国也是一个大气。在这儿排放的污染物,有可能由于气象条件的不断变化,输送到别的地方,对别的地方空气质量造成影响。比如在京津冀地区这种影响是相互的,在夏季或者是刮偏南风的时候,山东、河北的污染物就可能飘到北京来,但如果刮偏北风,北京的污染物有可能会输送到河北、山东,也可能输送到长江三角洲地区。所以,各地之间要联防联控,要使大家认识到区域之间是相互影响的,只有在同一个平台上来控制污染才有效。比如北京,通过联防联控可以和周边协作起来,共同把这些问题先解决掉。

现在,国家已经建立了两个联防联控的区域协调机制。一是京津冀地区,包括北京、天津、河北以及内蒙古、山西、山东,就是在北京地区周边构成了一个联防联控的协作机制。二是长江三角洲,就是上海、江苏、浙江联合起来构成的一个机制,珠江三角洲还在本省的范围里建立了一个联防联控机制,也建立了一套联防联控的联席会议制度。这些联防联控制度的建立对整个区域污染防治特别是重点地区的污染防治会发生很大作用。

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