重污染天氣的具體成因是什么?
編者按
環(huán)境問題與公眾生產(chǎn)、生活密切相關(guān),,已成為公眾關(guān)注的熱點(diǎn)話題,。為幫助公眾更加準(zhǔn)確、科學(xué)認(rèn)識(shí)環(huán)境問題,,本報(bào)特開設(shè)“專家解惑”專欄,,邀請專家就熱點(diǎn)話題解疑釋惑。
柴發(fā)合
污染物排放強(qiáng)度大是重污染天氣形成的內(nèi)因,,靜穩(wěn),、小風(fēng)、高濕以及逆溫等不利氣象條件則是重污染天氣形成的外因,。目前,,細(xì)顆粒物(PM2.5)是對(duì)我國大氣環(huán)境質(zhì)量影響最大的污染物,不管是從超標(biāo)城市的數(shù)量,、各城市超標(biāo)的程度分析,,還是從對(duì)重污染天氣貢獻(xiàn)的角度分析,PM2.5的影響都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他污染物,。大氣PM2.5污染的來源主要包括一次顆粒物排放的直接貢獻(xiàn),,以及二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx),、揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)和氨(NH3)等氣態(tài)前體物二次轉(zhuǎn)化的間接貢獻(xiàn),。
環(huán)境保護(hù)部于2014年1月啟動(dòng)了全國各直轄市、省會(huì)城市和計(jì)劃單列市共35個(gè)城市的PM2.5來源解析工作,,結(jié)果表明,,燃煤、機(jī)動(dòng)車,、揚(yáng)塵,、工業(yè)生產(chǎn)等是PM2.5的主要來源。大氣PM2.5的來源貢獻(xiàn)具有較大的地區(qū)差異,。石家莊,、濟(jì)南、太原,、長春,、哈爾濱、南京,、貴陽,、烏魯木齊等城市PM2.5的首要來源是燃煤排放,其占比均在25%以上,;河北各城市源解析結(jié)果表明,,燃煤排放作為保定,、廊坊、滄州等城市PM2.5首要來源,,占比均在30%以上,,燃煤污染防治是上述城市PM2.5污染防控的重中之重。特別是冬季采暖期間,,燃煤排放對(duì)京津冀及周邊地區(qū)大氣PM2.5污染的貢獻(xiàn)更加凸顯,,PM2.5中的有機(jī)碳(OC)、元素碳(EC),、硫酸鹽等主要組分都與燃煤排放直接相關(guān),,其他主要組分如硝酸鹽,、銨鹽等也部分來自于燃煤鍋爐和燃煤散燒,,冬季大氣重污染防控的首要任務(wù)就是大力削減燃煤排放,。
但同時(shí)也要看到,北京,、上海,、杭州等城市PM2.5的首要來源為機(jī)動(dòng)車排放,占比都在30%左右(上海包括機(jī)動(dòng)車和非道路移動(dòng)源),,深圳市機(jī)動(dòng)車排放對(duì)PM2.5的貢獻(xiàn)甚至高達(dá)41%,,大連、廈門,、重慶(主城區(qū)),、成都、西安等城市PM2.5的首要來源也是機(jī)動(dòng)車排放,,占比在20%~30%之間,,機(jī)動(dòng)車污染防治對(duì)上述城市的PM2.5污染防控非常重要。在重污染預(yù)警期間,,北京等城市加大機(jī)動(dòng)車污染管控,,特別是老舊車和柴油車等高排放車管控,有助于降低污染峰值,。此外,,天津、呼和浩特,、銀川,、蘭州,、西寧等城市PM2.5的首要來源是揚(yáng)塵污染,,占比在25%~40%之間,這些城市要進(jìn)一步加大揚(yáng)塵污染防治力度,。
環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和相關(guān)研究都表明,,自2013年“大氣十條”實(shí)施以來,,全國和各地大氣污染防控措施取得成效,一次污染物(SO2,、NO2及一次顆粒物等)濃度下降明顯,。但是,顆粒物中的二次成分下降顯著緩于一次污染物,,重污染期間大氣PM2.5的爆發(fā)式增長往往與硫酸鹽,、硝酸鹽等二次成分快速增長有關(guān)。值得注意的是,,除了SO2,、NOx等氣態(tài)前體物分別轉(zhuǎn)化為硫酸鹽、硝酸鹽等二次成分的機(jī)制外,,還存在這些化學(xué)成分之間的相互影響,,如NO2促進(jìn)SO2加快轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,產(chǎn)生“1+1>2”的大氣污染生成效果,。這些機(jī)制在大氣重污染形成中起到怎樣的作用,,對(duì)于重污染預(yù)報(bào)預(yù)警、多污染物協(xié)同控制方案的制定都十分關(guān)鍵,。
不利氣象條件是重污染天氣形成的外因,,比如靜穩(wěn)、小風(fēng),、高濕以及逆溫等,,會(huì)在排放基本相同的前提下導(dǎo)致更加嚴(yán)重的空氣污染。研究表明,,“大氣十條”實(shí)施以來,,京津冀區(qū)域的污染氣象條件總體上趨于不利,這也加大了污染治理的難度,。從京津冀區(qū)域污染氣象條件的對(duì)比分析看,,2014年比2013年轉(zhuǎn)差17%,2015年比2013年轉(zhuǎn)差12%,,2016年秋冬季我國再一次經(jīng)歷了非常不利的污染氣象條件,,尤其是北方地區(qū)冷空氣不活躍,強(qiáng)度弱,,風(fēng)速小,,溫度明顯偏高。同時(shí),,大氣污染過程與氣象過程之間存在相互作用,。大氣污染積累到一定程度,顆粒物化學(xué)組分(如硫酸鹽、黑碳和有機(jī)組分等)呈現(xiàn)對(duì)輻射的顯著影響,,在相當(dāng)程度上導(dǎo)致邊界層的大氣擴(kuò)散能力減弱,,從而進(jìn)一步加劇重污染。
此外,,重污染天氣的形成還受到全球氣候變化的影響,,以全球變暖為主要特征的氣候變化使大氣層結(jié)更加穩(wěn)定,已成為國際上的共識(shí),。如去年秋冬季以來,,全球普遍出現(xiàn)異常氣候,多個(gè)國家包括基本解決空氣重污染問題的英國,、法國,、韓國等發(fā)達(dá)國家,也相繼發(fā)生了較高強(qiáng)度,、較大范圍的大氣重污染,。

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