春节你放烟花吗 追因溯源 冲出“霾伏”

2013年2月07日 11:39:35 来源: 中国科学报
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  减少PM2.5,除了天帮忙,更须人作为——即将到来的春节,你会有节制地燃放烟花爆竹吗?

  深陷“霾伏”的中国,比往常更需要科学的声音。

  对于1月份雾霾事件的成因,主流观点认为是由于燃煤、机动车、工业生产等主要污染源污染物排放量大,加之静稳天气,扩散条件不利,区域污染和本地污染“贡献”叠加。

  “可是,这些污染物一直是大气中的主要污染物,并不仅仅在雾霾期间才出现;而静稳天气也经常发生,可也不是每次出现这样的天气都会发生强霾。我们现在的逻辑推理是否准确?此次雾霾事件的‘七寸’究竟在哪里?”中国科学院遥感与数字地球研究所研究员陈良富发出了这样的疑问。

  为解决这一问题,陈良富等决定借用卫星的“眼睛”,从太空对地表发生的雾霾状况进行观测。

  一个现象引起了科学家的注意。卫星图像显示,1月份,中国华北地区上空分布着大范围的浮尘;而从浮尘发生的频次来看,华北和东北地区均出现了高达10次以上的浮尘事件。

  “来自西北部的浮尘,在到达华北地区上空时由于地势开阔、海拔高度降低,与低层大气污染物发生了混合。”陈良富说,“卫星激光雷达清晰地拍摄到这些混合颗粒的情况。”

  此后,低空偏南风带来了大量水汽,促使浮尘与污染物的混合物迅速吸湿增长。“颗粒粒径每增长2~3倍,消光系数就增长8~9倍,能见度也就急剧下降。”

  “因此,最近强雾霾一个可能的解释是,浮尘和水汽的共同作用加速了成霾过程,放大了人为排放污染的效果。”陈良富认为,“这是一次自然因素和人为因素共同作用的事件。”

  污染物成分究竟有多复杂?中科院大气物理所研究员王跃思的研究表明,污染物所涉及的元素几乎可以覆盖整个元素周期表。而相关统计数据显示,污染物中的有机物有超过3万种之多。

  同时,此次污染过程的一大特点是市民出门时能闻到强烈的刺鼻气味。科研人员分析了同期的观测数据,发现刺鼻气味主要来自气态污染物,包括二氧化硫、氮氧化物、氨和挥发性有机物。

  “这次检出的含氮有机物是污染物中最为棘手的一种。”科研人员告诉记者,“这是一个很危险的信号,因为含氮有机物正是美国洛杉矶上世纪四五十年代光化学烟雾事件的主要成分之一。然而我国在这方面的研究十分有限,也缺乏相关标准。”

  事实上,陈良富等人正围绕同一个目标共同研究。2012年9月,中科院启动“大气灰霾追因与控制”战略性先导科技专项,旨在以京津冀、长三角、珠三角为研究区域,阐明灰霾形成的关键物理化学机制,研发致霾关键污染物的源控制和过程控制技术,为控制灰霾污染提供科学可行的技术和政策解决方案。

  大气污染的发现到控制从来都是一个漫长的历程。比如,我国上世纪70年代的酸雨,从现象的发现到控制政策出台,花费了20多年时间,而光化学烟雾的治理则前后历时近30年。

  “通过先导专项这样一种组织形式,我们将有可能缩短从灰霾成因研究、法规和标准制定、控制技术研发到科学有效实施控制措施的过程,尽快解决灰霾污染问题。”专项首席科学家、中科院生态环境研究中心研究员贺泓说。

  贺泓介绍,专项设立了“追因”和“溯源”两条研究路线,下设5个项目,集中了中科院生态环境研究中心、大气物理所、广州地化所、安徽光机所、过程工程所等14家研究所,以及清华大学、北京大学等8家院外单位,参与科研人员超过300人。

        “我们的最终目标是要为控制灰霾污染提供科学可行的技术和政策解决方案。”贺泓说。