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北京10月重污染天同比減少4天 未來治理之路要注意二次顆粒物的轉化!

分類:行業(yè)熱點 > 大氣防治    發(fā)布時間:2017年10月30日 13:52    作者: 來源:真氣網(wǎng)     文章來源:北極星固廢網(wǎng)

近兩周時間,京津冀地區(qū)接連發(fā)生了冬防以來三輪重污染天氣,"2+26"城中有10個城市發(fā)生了重污染天。

(今年10月尚未出現(xiàn)重污染天的城市,表中未列出)

(數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡,未經(jīng)審核僅供參考)

其中北京去年截止10月28日10月份重污染天6天,今年分別在10月26與27日出現(xiàn)了重污染天,較去年減少4天。重污染之下,10月26—27日北京市PM2.5作為首要污染物使得灰霾天氣出現(xiàn),對人們生產(chǎn)生活造成重大影響,下面首先對霧與霾做個辨析。

1霧與霾

霧與霾之間其實有很多的不同,大體上可歸納為以下幾個:

霧:在氣溫接近露點時,空氣中的水氣經(jīng)過凝結成細微的水滴懸浮于空氣中,使地面水平能見度下降的天氣現(xiàn)象。

霾:大量極細微的固體顆粒均勻的懸浮在空中,使水平能見度小于10KM的空氣普遍渾濁現(xiàn)象。

核心物質:小水滴(粒徑較大)

產(chǎn)生原因:氣溫降低、水汽凝結

持續(xù)時間:一般時間只有幾個小時,且多出現(xiàn)在早晨和傍晚

結構分布:一般在近地面的幾十米到兩百米之間

核心物質:顆粒PM2.5(細顆粒)

產(chǎn)生原因:顆粒物濃度高,吸濕增長等因素。

持續(xù)時間:時間較長,可長達幾天

結構分布:厚度一般在1—3千米,邊界層下降時也可下降至幾百米,分布較均勻。

2霾的產(chǎn)生

正如上面所說,霾的出現(xiàn)是由于顆粒物在空氣中懸浮使的能見度下降的大氣污染現(xiàn)象,具體可用下圖來表示。

因此,目前對于霾的基本認識是:在特定的氣象條件下,各種源排放的污染物,經(jīng)過一系列物理化學過程形成細粒子,并與水汽互相作用導致大氣消光的現(xiàn)象。

1.霾產(chǎn)生的內因

正如上面所講,二次污染物一般在PM2.5中占有相當大的比例。不過氣態(tài)污染物排放進大氣后不一定會馬上產(chǎn)生顆粒物,而是在等到氣象條件成熟后才會通過物理與化學過程轉化為對應的硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽和二次有機氣溶膠等固體顆粒物。這也是為什么有時候一天前還藍天白云,第二天即中度乃至重度污染的原因。

(圖片來源于網(wǎng)絡,未經(jīng)審核僅供參考)

一些污染源比如汽油車,雖然其尾氣中一次顆粒物的濃度不高,但其排放的氮氧化物等氣體物質在大氣中同其他氣體物質如二氧化硫等反應后會產(chǎn)生大量固體顆粒物,形成灰霾,并成為城市PM2.5的重要來源之一。全球范圍內,二次顆粒物對PM2.5的貢獻率為20%—80%。

中科院研究表明,在我國中東部地區(qū)二次顆粒物所占比例常常高達60%,在靜穩(wěn)天氣時還會更高,這也是我們經(jīng)常感知到的“爆發(fā)性”成霾的原因。過量排放是灰霾天氣經(jīng)常出現(xiàn)的內因。

2.霾產(chǎn)生的外因

出現(xiàn)一低風速和逆溫為特征的不利氣象條件是灰霾形成的外因。從時間分布上看,一年中我國3—9月空氣質量較好,其中一個重要的原因就是夏季大氣邊界層高,水平風速大,有利于污染物擴散,環(huán)境容量大。

而秋冬季則相反,以2017年10月25—28日發(fā)生的重污染過程為例,其中一個主要原因就是不利的氣象擴散條件,當時京津冀及周邊地區(qū)850hpa、500hpa及地面的氣壓等值線顯示高空緯向等值線較疏、地面處于均壓場,風速較小,不利于污染物擴散。

(數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡,未經(jīng)審核僅供參考)

氣象資料統(tǒng)計表明,近40年來京津冀年平均風速逐年減小,減小幅度達37%,尤其對京津冀污染物擴散有利的北風頻次和風速都顯著下降。

此外,內外因之間還會出現(xiàn)正反饋過程。排放到大氣中的PM2.5會削弱到達地面的太陽光強度。導致地表溫度下降,而上層大氣中存在的顆粒物通過吸收光作用,會提高該層大氣溫度,從而形成下冷上熱的穩(wěn)定大氣結構,進一步降低空氣對流,促使大氣邊界層下降,導致環(huán)境容量進一步降低,從而加劇污染程度。

3北京市污染源解析

PM2.5,粒徑小,面積大,在大氣中的停留時間長、輸送距離遠,對人體健康和大氣環(huán)境質量的影響很大。其來源與組成較為復雜。

以北京為例,北京市2017年9月15日發(fā)布的PM2.5來源解析研究成果顯示:

(數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡,未經(jīng)審核僅供參考)

北京市全年PM2.5來源中區(qū)域傳輸貢獻約占28-36%,特殊重污染過程中,區(qū)域傳輸貢獻可達50%以上,本地污染排放貢獻占64-72%。在本地污染貢獻中,機動車、燃煤、工業(yè)生產(chǎn)、揚塵為主要來源,分別占31.1%、22.4%、18.1%和14.3%,餐飲、汽車修理、畜禽養(yǎng)殖、建筑涂裝等其他排放約占PM2.5的14.1%。

結果還表明,北京市空氣中PM2.5主要成分為有機物(OM)、硝酸鹽(NO3-)、硫酸鹽(SO42-)、地殼元素和銨鹽(NH4+)等,分別占PM2.5質量濃度的26%、17%、16%、12%和11%。

PM2.5中的有機物、硝酸鹽、硫酸鹽和銨鹽主要由氣態(tài)污染物二次轉化生成,圖中顯示這四者累計占到了PM2.5的70%,這一結果表明重污染情況下氣態(tài)污染物二次轉化對PM2.5濃度升高起了主導作用。

編者寄語

我國現(xiàn)階段污染物排放總量基數(shù)大。近年來,機動車、工業(yè)、農(nóng)業(yè)及生活源排放強度顯著增加,導致大氣中各種污染物濃度偏高。我國產(chǎn)業(yè)布局相對集中,使得華北、東北、成渝、關中、珠三角、長三角等區(qū)域污染特征明顯,尤其是華北地區(qū)單位面積的能耗和污染物排放量都是全球最高的區(qū)域。從趨勢上來講,全國空氣質量總體向好發(fā)展,但要根本解決灰買霾污染,涉及到產(chǎn)業(yè)結構、能源結構等諸多問題。需要經(jīng)歷一個不斷優(yōu)化調整的過程。

現(xiàn)在正值秋冬季大氣污染防治時期,如何采取有效的短期措施,將污染物濃度控制在預期范圍內,如何準確把握污染過程,盡量避免重污染天的出現(xiàn),則考驗著每一個環(huán)保人。


 來源:真氣網(wǎng) 

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