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3、中国雾霾在节能减排趋势中逆势增长,与欧美不一样。中国推广燃煤机组烟气超低排放技术,提高了天然气使用比例。2013 年,天然气消费1600 亿立方米,能源消耗强度下降 3.7%。②北京通过政府补贴全部取消了家庭燃煤取暖。京津冀粉尘量大幅下降。但雾霾并没有减少,反而频率越来越高,重雾霾越来越多。
4、中国雾霾与新能源应用比例正相关,与欧美不一样。中国新能源应用比例显著提升,风电、太阳能、水电发展速度和装机总量均居世界第一,但雾霾发生频率和严重程度不仅未能扼制和下降,却大幅提高。
中国雾霾结构与欧美显著不同,要从其特殊性入手,剖析产生的深层次原因。
中国雾霾形成机理的深度分析
通过对气溶胶颗粒的成分进行DNA测序,发现1300多种微生物(Cao等,2014),表明中国雾霾频发和严重性与东部地区水土环境面源污染、大量滋生微生物种群有直接关联。长期以来,中国经济发展方式粗放,产业结构和布局不合理,污染物排放总量居高不下。如北京已被2000多座垃圾场包围,每天垃圾处理缺口 8000吨,仍以每年 8%—10%的速度增长(公布为北京每天产各类垃圾 1.8万吨,北京市环境专家认为近3万吨)(图3)。面对严峻形势,中国政府已加强土壤环境保护和污染治理,坚决向土壤污染宣战。
中国严重雾霾快速形成与扩散,与微生物繁殖有关。微生物繁殖速度惊人,图4 表明,当微生物飘移到大气中吸附在气溶胶凝结核表面,进入生命周期迟缓期;当土壤中水分蒸发,携带氨氮营养物与气溶胶凝结核结合,为微生物生长提供水分、养料和氧气,使微生物进入对数生长期。
表1列出了几种常见微生物的代时和每日增殖率。
附着气溶胶颗粒上微生物在适宜条件下迅速繁殖,气溶胶体积迅速增大突破临界点,最终形成重度雾霾。如常温常压下,气溶胶颗粒只有 0.1 微米,但随微生物迅速繁殖,体积可迅速增加到 2.5微米、5 微米甚至 10 微米。图5 显示了雾霾指数突变,左图最高点在中午 12 点附近,右图最高点在凌晨零点附近。按传统解释,指数突变应有污染突发性事故,但事实上并没有,这只能用微生物快速繁殖来解释。
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