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10月21日清晨,北京下起绵绵细雨。中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌拉开窗帘,发现天还是灰蒙蒙的,不禁露出一丝苦笑。当人们还在继续吐槽这糟糕的天气时,实际上这天的PM2.5指数已经悄然恢复到了良的水平。
“人们常常只愿相信他们亲眼所见,却忽视了科学的事实。”贺克斌说,影响大气能见度的主要因素除了污染外,还有湿度,同时湿度的增加还会加重污染。而上周北京大雾、霾预警的相继发出,更使得这次重污染天气过程显得来势凶猛,令人们对即将到来的采暖季忧心忡忡。
北京的秋天为何变了色?
北京秋天的美,承载了众多文学大师的溢美之词。枫叶红、秋叶黄,曾是京城的名片,而秋高气爽4个字更是北京秋天的真实写照。然而,近年来,雾霾成了“哮喘病”,一到秋天就喘上了,秋天的颜色也变得单调起来。人们在4月~8月乐于在朋友圈晒蓝天,而到了9月又要开始面对残酷的现实,抱怨“病”怎么还没治好?
显然,这场病与季节交替带来的不利气象条件密切相关。夏季降水频繁、强对流天气系统多,有利于污染物的垂直扩散。而秋季天气系统趋于稳定,垂直方向易出现“逆温”,如果雾霾前大气中可容纳污染物的“混合层”高度是几公里,雾霾来时“混合层”高度有可能急剧压缩为不足1公里。
同时,所谓“藏风蓄水、聚气蓄势”的京城地形也为水平方向的污染物扩散制造了麻烦。燕山脚下的北京更像是一个南面敞口的“簸箕”。凡遇偏南风,南部区域的污染物会在风力的作用下,向北输送,甚至堆积在山脚下,重污染便跑不掉。
这样一来,就像把污染物容纳空间从“面包”变成“压缩饼干”。即使污染物排放总量不增加,污染物浓度也将上升数倍。国庆假期以来,京津冀地区出现的两次持续时间较长、范围较大的污染过程,均与特殊天气条件下污染物的“搬运”速度变慢大有关联。“目前我们仍处在厄尔尼诺影响期,今年南方地区台风多发、水气足、湿度大,也加速了二次污染物的生成。”中国科学院大气物理研究所研究员王自发补充说道。
“气象是外因,污染是内因。上世纪90年代初,甚至90年代中期,北京也曾有非常不利的天气状况,但为什么没有霾?正是因为各种污染物排放强度大,使得成霾需要的天气条件门槛越来越低,这才是造成重污染天气的最主要原因。”中国环境科学研究院研究员柴发合强调。根据监测结果,柴发合发现上周北京出现重霾期间,氮氧化物的排放出现了较大增长。氮氧化物的排放源主要是工业、燃煤和燃气,同时这一结论与近期京津冀区域玻璃、水泥和钢铁产量及相关经济数据高度吻合,当然,机动车也是重要的排放源。
一直在努力为何霾还在?
专家指出,华北地区在如此不利的地理气象条件下,聚集几亿人口、布局生产强度高的重工业,在全世界范围少见。
国务院“大气十条”实施三年以来,协同努力成为共识,大气污染防治力度前所未有,大气环境质量明显改善。2015年底,三地环保厅局签署《京津冀区域环境保护率先突破合作框架协议》,以联合立法、统一规划、统一标准、统一监测、协同治污等10个方面为突破口,联防联控,共同改善区域生态环境质量。
“如果以PM2.5浓度作为衡量空气质量好坏的依据,那么我国2013年就已经出现拐点了。2013年~2015年,全国74个重点城市PM2.5浓度均值由72微克/立方米下降到55微克/立方米(降23.6%),日均值超标天数的比例由33.2%降至20.8%。如果说哪个城市没有达到减排要求的话,面临的唯一后果就是被约谈、被批评,承受巨大的压力。”贺克斌说。而在此之前,二氧化硫排放和氮氧化物排放的拐点更是早在2007年和2012年就已经出现了。
那么问题来了,为什么在污染物总量连续下降的情况下,秋冬季雾霾依然没有彻底退去的迹象呢?
贺克斌给出了他的解释。
如果把霾的形成看作是一座工厂,我们要减少它的产量,只有两个途径,一是抢走它的原材料,二是破坏它的生产线。霾属于复合污染现象,尽管近几年来我们通过实施“大气十条”各项措施显著降低了全国二氧化硫、氮氧化物和一次细颗粒物(PM2.5)的排放量,但以目前的污染物排放水平,在一定温度、湿度和光照条件下,依然足够为雾霾的发生准备“原材料”,转化为二次颗粒物。我国污染物排放基数过大,即使是减排最为成功的二氧化硫,其排放总量也只是恢复到相当于2002年、2003年的水平,相较上世纪90年代还有较大的差距。更头痛的是,作为“催化剂”的VOC排放还在不断增加,这也使得捣毁这座工厂尚待时日。
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