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扬尘对灰霾的影响不宜高估

更新时间:2014-12-30 09:20 来源:中国环境报 作者: 阅读:1888 网友评论0

降霾如同治病,把生病的原因查明了,对症下药,才有可能药到病除。分析灰霾来源,找准防治着力点,是一项紧迫而又充满技术挑战的重点工作。

迎战灰霾,社会各界的直觉首先是控制扬尘。参考今年陆续发布的城市灰霾源解析成果,扬尘也被认为是重要贡献者。但笔者认为,不要过高估计扬尘对灰霾的主导作用。理由如下:

首先,时间上,扬尘排放与灰霾发生明显错峰出现。从全国来看,城市大拆大建的高峰期已过,如果说扬尘是PM2.5的主要来源,那么严重的灰霾污染应该在更早的时间就已经暴发。

一年之内,无论大江南北,5月~10月无疑是建筑施工的高峰期,而且天气相对干燥,扬尘产生量肯定是最大的。但这一时段往往是黄金呼吸期,环境空气实际监测结果并不支撑PM2.5主要来自扬尘这个结论。尤其是在东北等地的城市,进入冬季后,建筑业一般由于冰冻而停工,扬尘来源剧减,但此时却是一年中灰霾污染最重的时期。

一天内,8∶00~18∶00是建筑施工最繁忙的时段,但相应的PM2.5质量浓度却低于其他时段。特别是每天15∶00~16∶00,PM2.5质量浓度全天最低。显而易见,扬尘排放对PM2.5质量浓度不起主导作用。

二是建筑工艺很难直接产生PM2.5。建筑施工过程中,机械搅拌等工艺不可能将水泥砂浆等颗粒物直接粉碎到PM2.5及以下的粒径,挖掘等其他辅助施工也不会直接产生PM2.5。因此,临时关停建筑施工不会在短期内使PM2.5质量浓度发生实质性的下降。

随着建筑技术进步,大型施工基本实现了围挡作业。相比历史,建筑工地数量增加了很多,但推行围挡作业后,单个建筑工地排放的颗粒物大幅度下降。从总量角度分析,建筑业排放颗粒物跨年度的变化不会很大,甚至在做减法。尤其是在发生灰霾的3天~5天内,建筑扬尘等不可能有太大波动而导致PM2.5发酵似的倍增。

三是风力对扬尘的粉碎作用有限。扬尘以各种形式排放到环境中后,一般堆积或沉降在地表。一旦来风,细小颗粒物就会再次扬起,形成漫天灰沙的局面。风力在搬运扬尘的过程中,颗粒间互相摩擦,对粒径有缩小作用,但风力搬运、混合等过程对颗粒物的破坏强度不足以使扬尘直接细碎到PM2.5及以下粒径。

四是扬尘相对化学特性稳定,对灰霾的催化恶化作用不强。来自土壤、水泥等扬尘的颗粒物的化学反应活性较差,彼此之间独立轨迹运动,不会发生反应而使灰霾污染恶化。相反,扬尘类细颗粒物对SO2、NOx等气态污染物有一定的吸附作用,可在一定程度上缓解灰霾危害。时间足够长,扬尘类细颗粒物还可能发生碰撞,形成较大的颗粒物后发生沉降。因此,在每个城市上空,扬尘类PM2.5污染一般呈逐渐下降趋势。

五是扬尘对PM2.5的贡献率估算。PM2.5是客观存在,且有一定的背景值。以长沙市为例,7月的PM2.5质量浓度最低,在48μg/m3左右,而1月的PM2.5质量浓度较高,约160g/m3。在夏季的7月,由于气温高,光照强,可以认为,具有化学活性的PM2.5都消失了,只剩下惰性的扬尘类PM2.5。以城市PM2.5背景值20μg/m3计,则扬尘类PM2.5为28μg/m3。进入冬季的1月,假设城市背景PM2.5质量浓度不变,扬尘类PM2.5的质量浓度也不变(实际上,到了冬季,因为施工减少,扬尘产生量相应要下降较多),则扬尘类PM2.5占总PM2.5的比例为17.5%,这与长株潭三市源解析计算获得扬尘类15.9%的贡献率基本吻合。

虽然扬尘本身的理化性质比较稳定,即使是在静稳的天气条件下也很难转化成二次前驱物,对PM2.5质量浓度暴发式增高的贡献有限,但扬尘对PM10等的影响不容忽视,必须严加管控。然而,就PM2.5污染防治而言,一定要准确分析主要矛盾,避免方向性错误。

 

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