問診中國霧霾
  ---專訪中科結婚院大氣物理研究所研究員王躍思
  地方報告的脫硫脫硝除塵數據都很光鮮,但是大氣監測數據卻顯示出硫酸鹽、硝酸鹽和usb銨鹽都在增加
  《瞭望東方周刊》記者葛江濤 |機車借款 北京報道
  一年前的冬天,因京津冀霧霾問題,中國科學院房屋二胎大氣物理研究所研究員王躍思接受《瞭望東方周刊》採訪時曾警告,當時斷斷續續的霧霾污染可能會變成常態。
  進入2013年,霧霾擴散至華東、華南以及東北地區,造成整個中國東部的大範圍污借貸染天氣。
  作為中國生態系統研究網絡(CERN)大氣分中心主任、大氣邊界層物理和大氣化學國家重點實驗室副主任,王躍思一直主持著中科院的全國性大氣霾污染監測工程。
  就當前霧霾情況及未來預期,王躍思日前再次接受本刊專訪。除了揭示目前大氣污染積累的嚴重性,王躍思認為,對於專業人士來說,解決大氣污染的原則性辦法是非常清晰的。但在具體操作層面,恐怕還需要更為強力的推動。
  環環相扣造成霧霾
  《瞭望東方周刊》:過去霧霾多發於京津冀地區,為何2013年年初以來,在華東、華南以及東北地區也先後出現了大範圍霧霾?
  王躍思:第一個原因是氣象學上的。最近出現的多次霧霾與以前的霧霾相比,產生的氣象原因並沒有太大不同。弱低壓或者弱高壓或者均壓場,這種相對的靜穩天氣,表現為沒有水平方向的風,垂直對流擴散也很弱,濕度又大,就非常容易造成這種天氣。
  當然,如果沒有地面的排放源,霧還是霧;但是有了排放源,霧就變成霾了。霧就像是燒開水的水汽。霾是什麼?一把小米,扔到鍋里,原來是清水,開鍋了就變成粥了。霾就是這鍋粥,顆粒物就是米。沒有污染物的排放,再怎麼折騰都是水。一旦霧裡面摻上粒子,就成粥了,看著就不透明瞭,也顯得黏稠。
  再說污染排放。原來的時候怎麼沒有這麼大面積的污染?不能孤立地這麼說。原來沒有2013年這樣靜穩和高濕的天氣,而是很冷、風很大。具體來說。過去東北地區也沒有出現這樣無風、濕度很大的天氣。這與全球大範圍的氣候變暖有關係。全球在變暖,特別是高緯度地區變暖更顯著,污染更容易出現在暖冬。原來東北地區冬季沒有那麼高的氣溫。
  如果東北的氣溫比往常高,沒有風、晝夜溫差大,就容易發生霧。大氣是熱的,水汽多,地面變冷快,近地面空氣的熱量容易被地面吸收,原來空氣中的水汽迅速凝結,這就形成霧氣(如果足夠冷就變成霜被清除了)。霧吸收了地表污染源排放的顆粒物,變成了霧霾的混合體,本質上就是霾污染。
  全球變暖是一個可能的原因,造成東北地區暖冬,加上沒有風、濕度大,一環緊扣一環。
  那麼霧霾為什麼在東北地區先出現?北方氣溫變冷更早。隨著稍晚南方地區也進入了冬季,在同樣的靜穩天氣下,南方也陸續被霧霾所覆蓋。霾污染就像冬天的進程,由北往南一點一點地移動。到夏天,則由南往北推進,這個是有規律的變化。
  還有其他一些客觀原因。一個是大面積的取暖。東北地區的取暖廣大農村地區多數還是生物質(註:指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質)作為燃料。一到冬天,近地層大氣混合層高度下降,燃燒產生的污染物不容易被送到高空,從而在近地面形成了污染。
  這就好比在一個兩三米高的房間里,可能抽一根煙就會覺得嗆人,但是如果換成二三十米高的大禮堂,就不是那麼容易污染了。也就是說,夏天的時候,屋頂很高,但是一到冬天,就變得很矮。這跟太陽有關係。
  夏天太陽的高度很高,直射地面,地面很熱,空氣受熱膨脹上升,這時候別處的空氣過來補充,形成對流風。夏天對流強烈,“屋頂”可以達到兩三千米的高度。
  但是到了冬天,地面接收的陽光大大減少,接收不到那麼多的熱量,所以地面溫度早晚都很冷,上下的縱向對流減弱。高污染時這個“屋頂”可能變成只有兩三百米,污染物擴散的空間幾乎被壓縮了10倍,污染物自然就聚集起來了。
  污染物一旦開始聚集,就有可能進一步加劇,原因是空中的霾污染進一步阻擋了陽光照射到地面,地面不被加熱就變得更冷、更沉;而上層大氣就會耗散掉部分陽光而變得更熱、更輕。地面冷、空氣重,上面熱、空氣輕,就形成了所謂的逆溫,這是一種大氣的穩定結構,是霾污染時基本的大氣層結構。這種惡性循環只能等到有顯著的天氣過程,大風或大雨,才能終結。目前,北京老百姓最喜歡的就是西北風。
  大氣污染物積累已十分嚴重
  《瞭望東方周刊》:在說到霧霾的時候,經常會提到天氣原因,你如何看這個問題?
  王躍思:不能都賴在氣象上。過去氣象也是這樣的,但氣象條件的惡化是人為排放造成的。原來我們的大氣是乾凈的或者相對乾凈的,到冬天太陽照射的時候,地面受到照射,污染物通過對流上升到一定高度,也就擴散了。
  但現在大氣中已經聚集了一定數量的污染物,太陽光照不透了,其中部分光線在中間就被污染物反射掉了,也就是被天空中的污染物反射了。結果部分熱量耗散在空氣中,導致上層變熱。這樣,地面的陽光更少了,地面冷、上邊熱,下邊重、上邊輕,變成了穩定的結構,也就更無法形成逆流了。
  大氣溫度上邊低、下麵高,氣流才能正常上升。正常的情形下,每上升100米,溫度要降低0.6度。但現在正好反過來了,上面溫度高,下麵溫度低,形成了上下不動的穩定的金字塔結構。再加上工業企業,生物質燃燒排放等,霾就來了。
  《瞭望東方周刊》:南方和北方相比,霧霾有何不同?
  王躍思:南方的不同在於,其揮發性有機物(VOC)的排放特別高。比如在南京的江北地區,有明顯的臭烘烘的氣味,這是化工污染排放,裡面苯類、醛類物質很高,都是形成PM2.5很重要的東西。
  南方與北方的霧霾在本質上沒有差異,都是燃煤、燃油、生物質燃燒、農業、建築等要素。南方另外不同的是冬季大氣中氨含量比較高,主要來自養殖業,如養雞、豬、魚等。
  另外,南方地區的污染點源比較多,就是一股一股的污染,霧霾持續時間可能比較短,只一兩天,但脈衝峰非常突出。北方的霧霾往往持續時間比較長。但在污染高峰時,南方地區大氣中的硫酸鹽、硝酸鹽和有機物也會突然增高,和北方一樣。
  大氣治理不能過於樂觀
  《瞭望東方周刊》:你剛纔提到,現在大氣中已經聚集了一定數量的污染物,這是否代表著消除目前這種積累需要一個相當長的過程?
  王躍思:2012年你採訪我的時候,我就提示過,污染會變成常態。現在的趨勢就是頻率會越來越高,面積可能會越來越大。
  可以判斷的是,三五年之內,污染的面積會越來越大,強度不會有太大的改觀。就算全國所有城市包括縣城都採取單雙號限行,我們的污染也不會得到本質的改觀。因為關鍵的問題不在汽車的數量,而是汽車排放了多少污染物。高速公路上的柴油車,哪個不是冒著黑煙?一輛車頂好幾十輛車的污染。再比如大街上跑的出租車,檢查尾氣,看看有多少是合格的?但是單雙號限行的私家車多數都是合格的。
  未來的5年、10年或者更久,每年進入初冬,必定還會出現大範圍的霧霾污染。因為工業、燃煤、燃油、化工等污染物排放,近期之內不可能完全消除。
  這個治理的過程也許要三五十年。事實上,我們現在要根本解決問題需要長遠規劃,需要明確的時間表和具體數字目標,並且要符合科學規律。
  《瞭望東方周刊》:先是京津冀,現在是東北和華東、華南,霧霾可能會繼續在中國擴散嗎?
  王躍思:日本、美國、英國等,現在都解決了這個問題。如果我們還是走他們的老路,先污染後治理,可以預見的是,污染的面積還會越來越大。不僅東部地區,中部地區,西部地區也會逐漸變成污染的區域。
  中東部地區的污染是工業排放造成的。現在地方政府的壓力都很大,一直想辦法把重工業遷走。他們盯著中西部地區,沿襲中東部地區的發展模式,結果就是污染面積會逐漸滲透到西部。現在去西北看看,沿天山一帶都有了污染。比如阜康市,這個只有十幾萬人口的小城市,周邊化工廠已經達到398家。
  從另外一個方面,西部地區的城市看到東部城市的改革紅利,肯定也想著辦法去發展工業。沿襲東部發展模式的西部發展,顯然只會讓污染的面積越來越大。原來我們講珠三角、長三角、京津冀,現在講成渝地區、關中地區和東北地區,四川本身就是個盆地,新疆烏魯木齊是天山盆地,蘭州地區有蘭州盆地,污染幾乎已經連成一片了。
  《瞭望東方周刊》按照你的說法,有關目前提出的一些指標,比如5年要下降25%等等,似乎過於樂觀了?
  王躍思:是這樣,因為沒有足夠認識到我國目前環境污染的嚴重性和治理的困難性。事實上,都沒有說明2012年的數字是多少,沒有明確的基線值,怎麼衡量下降25%是個多大的數字?如果強制下降,反彈就是一個必然的結果。
  監測數據質疑報告數據
  《瞭望東方周刊》:通常說,中國目前的大氣污染和我們所處的發展階段有關,你如何看這個說法?
  王躍思:原來我們沒有發生大面積的霧霾天氣,是因為我們沒有那麼多污染物。而現在顯然是多了。比如說,高鐵速度快,但是動力是什麼?是電,電是哪裡來的呢,大部分是煤炭發電。我們經濟發展速度快,從2003年,我們國家的燃煤數量成倍增加,現在每年煤炭需求量達到35億到36億噸,占全球燃煤量的50%。
  這似乎是說煤炭造成了污染,那麼是不是我們可以不燒煤?可以煤改氣?但氣從哪裡來?我們國家沒有那麼多的天然氣儲量,得從國外進口。沒有足夠的氣燒,回頭還得燒煤。
  事實上,煤炭不是不能燒,但是要脫硫、脫硝、除塵,如果這點不加以控制,那麼我們國家的污染物肯定少不了。我們需要執行一個比發達國家更加嚴格的標準,因為我們燒的煤比他們多的多,對煤的依賴比他們更強。燒煤不僅提高標準,更重要的是要監管到位。
  但也有一個問題,我們原來也燒煤,為何沒有這樣?第一我們原來燒煤的數量沒有現在這麼多,另外原來我們只燒煤,很少燒氣和油,燒煤產生二氧化硫,油氣燃燒產生氮氧化物,再加上我國固有的揚塵污染,三者相互結合作用會產生更多的“二次污染”,都結合在一起就成為了目前的複合污染。英國出現煤炭污染的時候,他們首先處理掉了,後來才發展到汽車的污染,但是這時,他們的煤炭污染問題已經解決了。
  我們的燒煤問題,從很早開始了脫硫,結果直到“十一五”期間才見了一些成效。但是到了“十二五”,雖然脫硫量確實增加了,但是燃煤的數量以更快的速度上升,總體來看,實際排放的硫也比原來減少不多。現在各個地方報告的脫硫脫硝除塵數據都很光鮮,但是大氣監測數據卻顯示出硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽都在增加。從大氣的直接監測數據看,一些地方的光鮮數據就值得我們懷疑。
  現在的問題是,高層已經高度重視,關鍵是我們的地方政府,以及大型國有企業怎麼做、怎麼配合國家。具體的天氣過程、污染的形成機理、甚至污染物的來源,現在都不是那麼重要,重要的是公民意識的提高,地方政府的治污舉措,大型國有企業和中小型企業的脫污行動,這才是最重要的。
(編輯:SN054)
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