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重污染天氣的具體成因是什么? 發布時間:2017-03-01 09:32:23 新聞來源:環境保護部官網

  環境問題與公眾生產、生活密切相關,已成為公眾關注的熱點話題。為幫助公眾更加準確、科學認識環境問題,本報特開設“專家解惑”專欄,邀請專家就熱點話題解疑釋惑。

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  污染物排放強度大是重污染天氣形成的內因,靜穩、小風、高濕以及逆溫等不利氣象條件則是重污染天氣形成的外因。目前,細顆粒物(PM2.5)是對我國大氣環境質量影響最大的污染物,不管是從超標城市的數量、各城市超標的程度分析,還是從對重污染天氣貢獻的角度分析,PM2.5的影響都遠遠大于其他污染物。大氣PM2.5污染的來源主要包括一次顆粒物排放的直接貢獻,以及二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、揮發性有機物(VOCs)和氨(NH3)等氣態前體物二次轉化的間接貢獻。

  環境保護部于2014年1月啟動了全國各直轄市、省會城市和計劃單列市共35個城市的PM2.5來源解析工作,結果表明,燃煤、機動車、揚塵、工業生產等是PM2.5的主要來源。大氣PM2.5的來源貢獻具有較大的地區差異。石家莊、濟南、太原、長春、哈爾濱、南京、貴陽、烏魯木齊等城市PM2.5的首要來源是燃煤排放,其占比均在25%以上;河北各城市源解析結果表明,燃煤排放作為保定、廊坊、滄州等城市PM2.5首要來源,占比均在30%以上,燃煤污染防治是上述城市PM2.5污染防控的重中之重。特別是冬季采暖期間,燃煤排放對京津冀及周邊地區大氣PM2.5污染的貢獻更加凸顯,PM2.5中的有機碳(OC)、元素碳(EC)、硫酸鹽等主要組分都與燃煤排放直接相關,其他主要組分如硝酸鹽、銨鹽等也部分來自于燃煤鍋爐和燃煤散燒,冬季大氣重污染防控的首要任務就是大力削減燃煤排放。

  但同時也要看到,北京、上海、杭州等城市PM2.5的首要來源為機動車排放,占比都在30%左右(上海包括機動車和非道路移動源),深圳市機動車排放對PM2.5的貢獻甚至高達41%,大連、廈門、重慶(主城區)、成都、西安等城市PM2.5的首要來源也是機動車排放,占比在20%~30%之間,機動車污染防治對上述城市的PM2.5污染防控非常重要。在重污染預警期間,北京等城市加大機動車污染管控,特別是老舊車和柴油車等高排放車管控,有助于降低污染峰值。此外,天津、呼和浩特、銀川、蘭州、西寧等城市PM2.5的首要來源是揚塵污染,占比在25%~40%之間,這些城市要進一步加大揚塵污染防治力度。

  環境監測數據和相關研究都表明,自2013年“大氣十條”實施以來,全國和各地大氣污染防控措施取得成效,一次污染物(SO2、NO2及一次顆粒物等)濃度下降明顯。但是,顆粒物中的二次成分下降顯著緩于一次污染物,重污染期間大氣PM2.5的爆發式增長往往與硫酸鹽、硝酸鹽等二次成分快速增長有關。值得注意的是,除了SO2、NOx等氣態前體物分別轉化為硫酸鹽、硝酸鹽等二次成分的機制外,還存在這些化學成分之間的相互影響,如NO2促進SO2加快轉化為硫酸鹽,產生“1+1>2”的大氣污染生成效果。這些機制在大氣重污染形成中起到怎樣的作用,對于重污染預報預警、多污染物協同控制方案的制定都十分關鍵。

  不利氣象條件是重污染天氣形成的外因,比如靜穩、小風、高濕以及逆溫等,會在排放基本相同的前提下導致更加嚴重的空氣污染。研究表明,“大氣十條”實施以來,京津冀區域的污染氣象條件總體上趨于不利,這也加大了污染治理的難度。從京津冀區域污染氣象條件的對比分析看,2014年比2013年轉差17%,2015年比2013年轉差12%,2016年秋冬季我國再一次經歷了非常不利的污染氣象條件,尤其是北方地區冷空氣不活躍,強度弱,風速小,溫度明顯偏高。同時,大氣污染過程與氣象過程之間存在相互作用。大氣污染積累到一定程度,顆粒物化學組分(如硫酸鹽、黑碳和有機組分等)呈現對輻射的顯著影響,在相當程度上導致邊界層的大氣擴散能力減弱,從而進一步加劇重污染。

  此外,重污染天氣的形成還受到全球氣候變化的影響,以全球變暖為主要特征的氣候變化使大氣層結更加穩定,已成為國際上的共識。如去年秋冬季以來,全球普遍出現異常氣候,多個國家包括基本解決空氣重污染問題的英國、法國、韓國等發達國家,也相繼發生了較高強度、較大范圍的大氣重污染。

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