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專家:超強厄爾尼諾疊加排放致北京冬季重污染
超強厄爾尼諾疊加排放致冬季重污染
去年11月至12月北京22天重污染,致PM2.5全年改善比例損失15.5%;機動車二次轉化加重污染程度
新京報訊 昨日,環保部數據顯示,2015年11月15日到12月31日,北京PM2.5濃度比2014年同期上升75.9%,造成PM2.5全年改善比例損失15.5個百分點。
北京市環保局數據顯示,去年11月至12月發生重污染8次,共22天,重污染過程使全年PM2.5平均濃度抬高約10微克/立方米。
專家分析認為,今冬受超強厄爾尼諾現象等不利氣象條件影響,又疊加了排放因素,因此發生了多次時間長、峰值高的空氣重污染。
去年后兩個月22天重污染
環保部昨日表示,2015年入冬以來,受污染排放和不利氣象條件影響,全國出現了幾次重污染天氣。其中,京津冀及周邊地區出現了三次大范圍重污染天氣。2015年11月15日至12月31日,北京市PM2.5濃度同比上升高達75.9%。
日前,北京市環保局發布2015年空氣質量情況顯示,2015年前十個月和最后兩個月空氣質量形成鮮明對比,猶如“過山車”。
數據顯示,去年截至10月底,PM2.5累計平均濃度為69.7微克/立方米,下降21.8%。但11月至12月發生重污染8次,共22天,使全年PM2.5平均濃度抬高了約10微克/立方米,降幅大大收窄。最終,去年全年PM2.5年均濃度只下降6.2%。
PM2.5積累階段機動車污染顯著
市環保局數據顯示,2015年重污染日PM2.5平均濃度為239微克/立方米,雖然天數只占全年天數的12%,但對年均濃度“貢獻”超過三分之一。
市環保監測中心主任張大偉介紹,重污染過程中,PM2.5濃度增速快,特別是污染回流情況下,濃度抬升迅猛。他舉例說,11月30日至12月1日的污染過程中,PM2.5濃度12個小時內從53微克/立方米上升至498微克/立方米;12月24日至25日的污染過程中,15個小時內PM2.5濃度由61微克/立方米上升至433微克/立方米,空氣質量均在短時間內由二級良變為六級嚴重污染。
去年秋冬季重污染來源有何特征?張大偉表示,在PM2.5濃度快速爬升階段,燃煤影響顯著;在PM2.5濃度積累階段,機動車二次轉化加重了重污染的程度。
環保專家預計,去年秋冬季至今年春季,尤其是采暖季期間,北京的空氣污染形勢不太樂觀,或許將再發紅色預警。
追問1
去年后兩月拖累全年空氣質量?
市環保局數據顯示,去年前十個月,PM2.5濃度降幅“月月攀高”,北京PM2.5累計平均濃度為69.7微克/立方米,如果11和12月繼續保持這種態勢,去年北京PM2.5年均濃度十分可觀。
不過,去年重污染天一共46天,其中,PM2.5重污染天數42天,但11月至12月發生重污染22天,同比增加15天。數據顯示,11月至12月的重污染過程,使北京全年PM2.5平均濃度抬高了10微克/立方米左右,最終去年北京PM2.5年均濃度為80.6微克/立方米,而去年和前年,該數據分別為85.9微克/立方米和89.5微克/立方米。
另外一組數據顯示,去年PM2.5重污染天雖然只有42天,但對全年的年均濃度“貢獻”達到34%,在年均80.6微克/立方米中,占了27.4微克/立方米。
去年最后倆月出現的密集霧霾現象,導致公眾從感官上覺得北京的空氣質量越來越差,一年不如一年。
為何最后兩個月重污染拉高PM2.5年均濃度10微克/立方米左右?張大偉解釋,可以這么說,兩天空氣重污染,就可以導致PM2.5年均濃度改善減少1%。簡單來看,一個空氣重污染天,需要10個一級優天才能補回來,即所謂的“以一抵十”,所以重污染天對全年空氣質量任務的完成來說,挑戰較大。
追問2
這個冬季霧霾成因有何特殊性?
國家氣候中心分析稱,去年秋冬季京津冀地區霧霾天氣偏多、偏重的原因,主要包括風速減小、相對濕度大、靜穩天氣多,以及厄爾尼諾影響等。
該中心介紹,去年11月以來,京津冀地區平均風速為1.9米/秒,較常年偏小5%,小風日數(風速≤2米/秒)有33天,較常年同期偏多3天。其中,北京平均風速1.8米/秒,小風日數達35天。風速小、小風日數多,都易造成污染物在近地面層積聚。
其次,相對濕度大,易造成污染物吸濕增長。京津冀地區平均相對濕度73.8%,較常年同期偏高21%;其中,北京平均相對濕度70.9%,較常年同期偏高36%。
此外,靜穩天氣多,大氣環境容量總體偏差。去年11月以來,京津冀地區平均大氣環境容量較近10年同期偏低18%,北京偏低24%。而主導風向的傳輸作用也加重了污染程度,低層大氣盛行東南風氣流,偏南風使得外源污染物向京津冀一帶輸送,加重了污染程度。
追問3
為什么北京秋冬季節霧霾頻發?
氣象專家介紹,近地層空氣流動性較差是霧和霾形成的重要原因。在夏季,多強對流活動,多大風和降水天氣,空氣流動性較強,不利于霧和霾的形成。而秋冬季節近地層空氣流動性較弱,有利于霧和霾的形成。
此外,近年來,秋冬季節冷空氣過程減少,天氣容易出現靜穩和逆溫現象,不利于污染物的擴散。
專家解釋,逆溫層是靜穩天氣的一種。一般而言,在自然界中大氣隨著高度上升,溫度會下降,但有時大氣隨高度上升溫度也上升,這就形成了高層的溫度比低層的溫度高,即逆溫層。此時污染物不易向高空擴散,逆溫層就像一個大蓋子罩在城市上空,容易形成重污染天。在這種情況下,如果沒有較強冷空氣或者冷空氣“待不長久”,污染物就很難擴散。
另外,秋冬季天氣比較干燥,降水量少,揚塵等污染增加,加上區域性的秸稈焚燒等,在這些綜合因素影響下,北京及周邊地區秋冬季污染物擴散條件比較不利,容易發生霧霾天氣。
追問4
厄爾尼諾如何影響京津冀霧霾?
厄爾尼諾是指赤道中東太平洋平均海表溫度持續偏高的一種現象。當海水表面溫度持續6個月以上比常年同期偏高0.5℃,則確認為一次厄爾尼諾事件。
國家氣候中心預計,2015年12月赤道中東太平洋海溫偏暖程度較11月略弱,本次厄爾尼諾事件將持續至2016年春季。
市氣候中心副主任王冀介紹,目前,世界氣象組織已經認定厄爾尼諾現象達到強厄爾尼諾狀態。
實際上,出現厄爾尼諾的年份,北半球一般都會經歷暖冬。暖冬期間,冷空氣向南伸展的幅度會縮小,導致冷空氣勢力較弱,容易出現靜穩天氣。在這種情況下,京津冀地區處于高壓底部,偏南暖濕氣流又源源不斷地向華北地區輸送水汽,進一步加強霧、霾顆粒形成。
“因為隨著濕度增加,污染物顆粒會吸濕增長,導致能見度降低。”王冀說,所以受厄爾尼諾影響,暖冬下的京津冀,霧霾頻率會有所增加,程度也會加重。
追問5
北京地理條件對霧霾有何影響?
除了氣象因素和污染排放的疊加,北京特殊的地理條件也一定程度加劇了霧霾的發生。
實際上,北京受季風影響,冬天盛行西北風,夏天盛行西南風,無論哪種風,風力大都有利于污染物的擴散。
不過,相對而言,西北風更有利于北京的污染物擴散。地形上看,北京西、北、東幾乎三面環山,是一個簸箕地形,如果刮偏南風,偏南風就好像一個“掃把”,把污染物往簸箕里掃。如果沒有強勢的西北風把污染物吹出來,那臟空氣就只能在簸箕里聚集。因此,西北風對霧霾的“殺傷力”最強。
而且,冷空氣最初都來自北冰洋地區,然后經過西伯利亞得到加強。西伯利亞是一片尚未充分開發的土地,人口稀少,冷空氣在形成過程中,并不會受到近地面的“污染”。因此,西北風攜帶的污染源比較少,比較純凈。相反,偏南風經過的地區人類生產生活較多,攜帶的污染源也偏多。
追問6
汽車尾氣對霧霾有多大“貢獻”?
在PM2.5的所有來源中,機動車尾氣對空氣環境質量究竟貢獻多大備受關注。
2014年上半年,北京發布了PM2.5來源解析的最新研究成果。北京市全年PM2.5來源中區域傳輸貢獻約占28%至36%,本地污染排放貢獻占64%至72%。在本地污染貢獻中,機動車、燃煤、工業生產、揚塵為主要來源,分別占31.1%、22.4%、18.1%和14.3%,餐飲、汽車修理、畜禽養殖、建筑涂裝等其他排放約占14.1%。
也就是說,在北京本地污染來源中,機動車占比超3成,對PM2.5的“貢獻”最大。
解析結果顯示,機動車對PM2.5產生綜合性的貢獻。首先,機動車直接排放PM2.5,包括有機物(OM)和元素碳(EC)等,即一次顆粒物。其次,機動車排放的氣態污染物包括揮發性有機物(VOCs)、氮氧化物(NOx)等,是PM2.5中二次有機物和硝酸鹽的“原材料”,同時也是造成大氣氧化性增強的重要“催化劑”。另外,機動車行駛還對道路揚塵排放起到“攪拌器”的作用。因此,當時研究結果提出,根據北京市的污染特征,尤其要嚴格管控機動車污染。
不過,專家強調,治理機動車污染是個綜合性的措施,不僅僅是小客車單雙號限行,還包括大貨車禁行等措施。有數據顯示,一輛重型柴油車PM2.5一次排放物等于40輛小轎車,氮氧化物等于20輛小轎車。
追問7
“紅警”時單雙號限行效果多大?
2015年,北京發布了兩次空氣重污染紅色預警,每次“紅警”啟動,機動車單雙號限行、學校停課等措施備受關注。其中,機動車單雙號限行的減排效果成為焦點。
環保專家彭應登表示,啟動紅色預警主要有兩個作用,一是降低污染物累積的速度,其次,是削弱污染的峰值,并提示大家減少出行,做好健康防護。其中,在冬季采暖不變情況下,實施機動車單雙號限行,可以減少一次顆粒物和氣態污染物的排放量,削減量在四分之一左右。
此前市環保局發布北京史上首個“紅警”評估顯示,啟動機動車單雙號限行的措施,發揮了抑制污染的作用。結果顯示,單雙號行駛等措施也極大減少了高峰時段的怠速排放。交通環境監控站一次污染物一氧化氮(NO)的監測結果顯示,早高峰時段的峰值濃度出現了明顯下降,與其他重污染日相比,降幅接近40%;外圍環線的夜間峰值也有明顯下降。
市環保局表示,機動車直接排放水平的降低減少了向PM2.5的二次轉化,對抑制污染程度進一步加重起到了積極作用。
“單雙號”對降低PM2.5效果
●2008年7月1日至9月20日
2008年奧運期間,從8月8日至24日奧運會召開的17天,全市空氣質量天天達標,污染物濃度全面下降50%,創造10年來歷史最好水平。
●2014年11月3日至11月12日
APEC會議期間全市PM2.5平均濃度為43微克/立方米,各類主要大氣污染物平均削減50%左右。機動車排放污染物總量大幅下降。通過全市單雙號行駛、渣土車與黃標車禁行等措施,其中,NOx減排44%,顆粒物(PM)減排58%,揮發性有機物VOCs減排49%。
●2015年8月20日至9月3日
閱兵單雙號期間PM2.5平均濃度為17.8微克/立方米,同比下降73.2%。此次保障措施中,包括機動車單雙號限行等所有機動車減排措施對PM2.5濃度下降貢獻最大。
●2015年12月8日至10日
首次重污染紅色預警,機動車單雙號限行的措施發揮了抑制污染的作用,極大減少了高峰時段的怠速排放。交通環境監控站一次污染物一氧化氮(NO)的監測結果顯示,早高峰時段的峰值濃度降幅接近40%。
●2015年12月19日至22日
第二次紅色預警,在不同的時段,PM2.5實際監測濃度下降了10%至30%,對削弱污染峰值效果明顯。
A08-09版采寫/新京報記者 鄧琦 黃穎
編輯:鞏盼東
關鍵詞:超強厄爾尼諾 北京冬季重污染