唐孝炎:结合气象条件开展大气污染分区分源控制
唐孝炎,中国工程院院士,北京大学环境学院教授,开创了我国大气环境化学领域的系统研究和教学。在国内首次设计组织光化学烟雾大规模综合观测研究,证实光化学烟雾在我国存在并发现不同于国外的成因。在我国东部地区酸雨输送成因和致酸氧化剂方面取得了国际先进水平的成果。
为什么对话?
由中央国家机关团工委主办、环境保护部直属机关团委协办,中国环境科学研究院团委联合中国环境报社团委承办的“美丽中国”联学联谊活动之“与院士面对面”第二期活动近日在北京大学举行。来自中央国家机关团工委、国家发改委、国家气象局以及环境保护部的青年代表与中国工程院院士唐孝炎,就大气污染治理、生态文明建设等问题进行了对话。
对话人 唐孝炎
中国工程院院士
采访人 青年代表
点击一
焦点关注 雾霾问题的内因
关键思路 造成PM2.5、臭氧这些问题的根本原因与污染物排放有关
青年代表:近段时间以来,雾霾污染频繁发生,特别是已进入供暖季,大家担忧空气质量会有所下降。您如何看待雾霾问题?
唐孝炎:我一直认为,造成PM2.5、臭氧这些问题的根本原因与污染物排放有关。虽然2002年以后二氧化硫质量浓度在不断下降,氮氧化物质量浓度维持平稳,但随着经济快速发展,污染物排放量有增无减,因此,累积在空气中的污染物总量迅速增加。
另外,VOC的问题实际上到现在才刚刚被重视。但是目前没有VOC排放量的基础数据。现在的一些排放量数据都是拿国外的因子推算出的,所以并不是真实排放量。而VOC排放牵涉的面非常广,生活各方面都有涉及。现在房地产行业非常兴盛,房屋装修时只有少数人使用水溶性的涂料,大部分人用的都是有机涂料,这些涂料是排放VOC的重要途径。
目前,汽车的VOC排放量非常大。它首先来自于加油站的油库、油枪挥发。在加油站附近人们经常可以闻到浓重的汽油味道。虽然我们采取了很多措施,但做得并不是很好。以油枪为例,虽然现在已经加装了防护措施,但是效果仍不理想。汽车油液渗漏问题也需要关注。油液渗漏量虽然不大,但也是VOC排放的一部分,这一部分大家通常不注意。像北京这样的大城市,在堵车的时候,氮氧化物排放并不多,排放的主要是VOC。因为堵车的时候汽车温度不高,而氮氧化物在高温下才能产生。同时汽车行驶时还会产生VOC,这种汽车产生的无组织排放问题很大。
此外,室外排放VOC的相当多。比如干洗剂,目前干洗使用的干洗剂也会产生VOC,并且使用量很大。因为干洗液抹上后会挥发,VOC全跑到空气里面了。
北京奥运会开幕前3天,污染程度加剧,国外方面质疑奥运会是否能如期开幕。中国奥组委认为绝对不可以推迟,一定要采取措施。北京奥运会开幕前一天,有关部门派出很多督察员对全市进行监督;北京市政府要求全市洗衣场全部停工一天,到了晚上空气质量好转。这个例子说明,一些看似微量的排放,实际上会有很大影响。
青年代表:研究表明,雾霾中不仅有一次污染物,而且包括某些污染物在大气中发生化学反应,产生新的污染物。可否为我们举例,如何才能有的放矢地做好一次污染和二次污染防治?
唐孝炎:分析污染物的来源,城市中二次污染占多数。所以对PM2.5污染源的问题,我们认为,实际上是大气氧化系统在起作用。因为大气氧化性较强时,气态污染物如二氧化硫会向硫酸盐转化,氮氧化物会转化为硝酸盐,有机物转化为含氧有机物等,从而形成灰霾天气。
而二次污染是一次污染物不断循环、逐渐积累的过程。因此要重视对一次污染物排放的管理。PM2.5的一次来源就是直接排放,我国现在对一次排放管理重视不够。
对于一次污染物排放的管理,一些国家和地区已经有了相当成熟的经验可供借鉴。例如柴油车排放的颗粒物,我国香港地区就采取了很好的管理措施。以前香港家用汽车都是柴油发动机,现在全部改成汽油发动机。另外,香港政府对提高柴油油品采取了很大的力度。如在香港维多利亚港来往的渡船原本使用劣质柴油,现在使用优质柴油,更换以后PM2.5明显下降。一些国家规定,外轮在到达本港口约100米以外的时候必须更换柴油,更换成清洁的柴油才能停靠。香港政府采纳了这项政策,外轮在接近港口之前必须将柴油更换为清洁柴油。这项政策实施后,香港在2012年PM2.5达标了。今年上半年香港PM2.5基本在32~33微克每立方米左右。
青年代表:北京市政府提出北京大气污染的一部分原因是由于炒菜油烟导致,这在网上引起广泛讨论。您如何看待餐饮油烟造成大气污染这一说法?
唐孝炎:关于餐饮油烟造成大气污染的说法,我们也做了统计。深圳市没有重工业污染源,我们在深圳做的隧道实验的结果显示,餐饮油烟占大气污染的14%。这个比例在其他地方会有所减少,因为加入工业排放后餐饮油烟占比就变小了,所以北京餐饮污染可能没有占到那么大的比例。对于炒菜做饭对PM2.5有影响的问题,我认为,会有一定影响,但在京津冀这些城市不是主要因素。
点击二
焦点关注 雾霾发生的外因
关键思路 气象因素非常重要。我们只有把气象的条件掌握利用准确,才能尽早地解决污染问题
青年代表:在外因方面,特殊的气候条件对雾霾发生起到了什么作用?
唐孝炎:以北京为例:北京是暖温带半湿润大陆性季风气候,春季干旱多风;受季风影响夏季多雨;秋季凉爽湿润,但有静风和大雾天气;冬季是干燥寒冷,通常逆风持续的时间较长。
雾霾发生除了与风有关,还与湿度关系密切。针对今年雾霾特别严重的问题,我们可以看一下国庆前后雾霾的情况。那段时间基本上只有一两天的好天气,其他的日子湿度非常高。水汽也有消光作用。雾霾发生,能见度降低,不是说PM2.5自己消光。湿度比较大的时候,能见度就会不太好,因为水汽起了一部分作用。此外,水汽使每一个颗粒外面包的水层增大,增加了颗粒的重量,所以PM2.5测出来的数据会高一点。水汽的消光作用也增加了灰霾程度。今年一月份也有类似的情况发生。
另外,我们推测,国庆假期期间出现严重雾霾天气与台风有关。台风从我国台湾省过境时北京污染相对比较严重。在台风这种高气压的情况下,北京和周边地区会出现强静稳天气。所以台风之前往往会有污染的情况发生。虽然台风不在北京登陆,但对雾霾发生会有影响。
雾霾天气的内因是污染源,但是真正引起如此严重污染天气的是在内因条件不变或者略有小量变化情况下,外因在起作用。这个外因主要是气象。我一直强调气象因素非常重要。我们只有把气象的条件掌握、利用准确,才能尽早地解决污染问题。
青年代表:北京的西、北、东三面均环山,特殊的地理条件是不是不利于污染物的扩散?
唐孝炎:是的,北京一面是太行山,一面是燕山,两个山脉把北京围成了一个簸箕的形状,只有一面是通向天津、通向海洋的,大气的自净能力很差,所以污染物一到北京就滞留下来。从总体上看,对于雾霾治理来说,北京出现有利和一般气象条件大概是占60%,不利气象条件占40%,其中部分可能出现重污染天气。
气象和地理环境的综合作用下,就会形成有利于雾霾产生的静稳天气。静稳天气主要是指北京和周边地区出现持续两天以上的强静稳天气,一般发生在秋冬。
分析不利的气象条件造成重污染天气时,我认为应结合气象条件划分不同天气过程和影响城市空气质量的源区,把源区划分出来,有针对性地开展分区分源控制,就有可能在相当程度上降低大气重污染出现的频率。
总结北京奥运会、上海世博会治理大气污染的成功经验,政府重视是第一条件,第二条件是天帮忙,第三条件是人努力。只有这3条都具备才会取得良好效果。
点击三
焦点关注 大气污染最需要关注的问题
关键思路 关注唯GDP增长论、产能过剩、生态文明建设等
青年代表:国务院出台了《大气污染防治行动计划》。您认为,当前治理大气污染最需要关注哪些问题?
唐孝炎:我们认为,前一个阶段我国出现的比较明显问题就是唯GDP增长论。我国仍处于发展中阶段,还没脱掉发展中国家的帽子,所以还要发展工业。所以,每个省市都在比拼GDP,国家提出每年GDP增长7%~8%。但每一个城市都要求超过这个增长速度,不管城市本身发展到哪个水平。深圳、广州、上海、北京都已十分发达,人均收入早已超过小康水平,但是GDP仍保持高速发展。大家都要求在政绩上有所体现,所以变成凭GDP说话,至于这个GDP本身反映什么问题、里面有多少是重复性的计算部分,很少有人关注。我觉得这是我们过去出现的一个比较明显的偏向性问题。
产能过剩问题也值得关注。现在产能过剩的问题十分严重。我国目前钢铁产量占世界总量的40%以上,水泥达到60%。但是生产出来的钢铁大部分是粗钢,造汽车的优质钢铁还要从国外进口,这个问题不容忽视。
国家提出生态文明建设正当其时。虽然我国现在处于重化工后期,还要发展,但是生态文明的理念要普及。要调整产业结构,增大第三产业比重,降低第二产业比重,但同时更要注重减轻资源和环境的负担,使产业结构发展更有利于生态文明建设。
青年代表:“同呼吸,共责任”。我们每个人都是大气污染的受害者,同时也是大气污染的制造者。作为公众,我们如何在日常生活中减少污染物排放?
唐孝炎:很多城市在城镇化发展中已经没有太大的工业排放,更多污染的产生都与日常生活有关。
要想减少污染,社会要有变化,生活要有变化。对个人来讲就是衣食住行的变化。
衣不追求名牌,这个不再多说。
食的方面。据报道,目前在粮食的浪费方面,印度占第一位,中国占第二位。中国浪费的粮食占了全球的40%。节约是有文章可做的。我们去餐馆吃饭打包已有很多年,但是有时第二天又没有来得及吃,最后还是浪费了粮食。粮食节约方面,我们做得还很不够,我们要大力提倡节约的风气。
住的方面。我国在推行绿色建筑方面已经取得了一定成绩,但要特别关注绿色环保建筑的实用性问题。比如在清华大学,意大利援建了一个绿色大楼,但是实际上不能正常运转,因为如果完全按原始设计的话,运转费用将无法承担。
行的方面。一些地方已经做得不错,如我在湖南省株洲市看到,600辆公共汽车已全部改成电动车,大大减少了尾气排放。我多次建议,上海应该将世博会期间采用的电动出租车在世博会结束以后保留下来。我国的公交事业应加大力度,尽可能把混合动力和电动汽车发展起来。日本混合动力汽车发展十分迅速。我国现在混合动力车价格比普通的汽油车价格高,但在日本却由政府出资进行补贴。建议我国也应加大对新能源汽车的补贴力度。
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