PM2.5来源与不同区域污染控制是灰霾研究两难点

2013-2-18 11:38 来源: 经济日报
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  今年1月灰霾污染过程最严重时段,北京城区上空悬浮污染物总量超过4000吨。灰霾污染事件的频发让人们陷入沉思:今天的我们如何才能呼吸到清新的空气?

  科学家们正在为此而努力。中科院于2012年9月启动的“大气灰霾追因与控制”战略性先导科技专项,已经从灰霾的追因溯源、数值模拟、监测技术、控制技术等方面开展了5个项目25个课题的研究。专项组由中科院14家研究院所和清华大学、北京大学、中国环境科学研究院等8家院外单位的300余位科技人员组成,首期研究将持续5年。

  “大气灰霾追因与控制”专项组的最新研究结果认为,华北地区最近的强雾霾事件是异常天气形势下造成中东部大气稳定、人为污染排放、浮尘和丰富水汽共同作用的结果,是一次自然因素和人为因素共同作用的事件。

  但天气等外因是人力难及的,控制灰霾只能从控制污染物排放着手。哪些污染物对造成强霾的影响最大?

  “灰霾成分相当复杂,从元素分析几乎能占满周期表,有机物分子就高达3万多种。”中科院大气物理所研究员王跃思说,北京的机动车排放为城市 PM2.5的最大来源,约为四分之一,燃煤和外来输送各占五分之一。“汽车低速行驶时比正常行驶时的污染物排放要高5倍-10倍,所以防止北京及京津冀强霾污染事件的发生,北京市重点要解决机动车道路拥堵问题;周边区域要重点解决燃煤的脱硫、脱硝和除尘及其挥发性有机物排放的控制。”

  控制污染物排放是治本之策,但并非朝夕之功。如果能提前预告强霾天气,是否可以采取临时的紧急措施来遏制强霾事件发生呢?

  “如果建立国家尺度大气PM2.5数值预告业务模式,可望提前3天-4天预告高浓度灰霾事件的发生时间、范围和强度,实施精准打击,就可以有效遏制重灰霾事件发生。”中科院大气物理研究所研究员、大气边界层物理和大气化学国家重点实验室主任王自发说,中科院大气所利用自主发展的空气质量数值模式 NAQPMS,针对此次灰霾事件进行了模拟,模拟能展示区域大气灰霾的生成趋势和覆盖范围,但对PM2.5特高浓度值的模拟结果明显偏低。

  “上世纪50年代的伦敦烟雾事件,主因是燃煤导致的煤烟型污染;同时代的洛杉矶光化学烟雾事件,主因是机动车尾气导致的复合型大气污染,其阶段性比较明确,”大气灰霾追因与控制专项组首席科学家、中国科学院生态环境研究中心研究员贺泓说,“随着我国的快速跨越式发展,把发达国家经历的不同阶段大气复合污染历程压缩到当下这个特殊阶段,我国大气污染类型已经转变为目前燃煤-机动车-工业排放多类型污染、高负荷共存的重度复合大气污染类型,这是发达国家所没有经历过的新情况。”

  贺泓认为,对灰霾的研究目前最大难点有二:一是我国PM2.5的来源不明确、源权重不清楚,其原因主要在于PM2.5二次生成的关键前体污染物和关键化学机制不清楚。二是我国不同区域控制方案不明确。前体污染物的跨界传输对PM2.5形成的贡献缺乏系统研究,导致不同区域污染物的控制方案无法确定。“简单地对单一污染物进行控制,对PM2.5的控制效果不显著。要真正控制PM2.5,需要进行区域联防联控。”