京津冀霧霾天氣產生過程
發稿時間:2013-02-16 00:00:00
1月的霧霾天氣總算過去了,可關(guan) 於(yu) 其產(chan) 生的原因仍眾(zhong) 說紛紜,主流觀點認為(wei) ,汙染物排放量大,靜穩天氣、擴散條件不利等是重要因素。但是,一些疑團尚未解開,比如,前述種種因素並非僅(jin) 僅(jin) 在霧霾發生期間存在,為(wei) 何霧霾天氣會(hui) 在今年1月集中爆發?
中國科學院近日公布了該院“大氣灰霾追因與(yu) 控製”專(zhuan) 項組的最新研究結果,研究認為(wei) ,最近的強霧霾事件,是異常天氣形勢造成中東(dong) 部大氣穩定、人為(wei) 汙染排放、浮塵和豐(feng) 富水汽共同作用的結果,是一次自然因素和人為(wei) 因素共同作用的事件。
專(zhuan) 項組成員、中科院遙感與(yu) 數字地球研究所研究員陳良富說,空氣汙染物中的可溶性成分遇到浮塵礦物質凝結核後會(hui) 迅速包裹,形成混合顆粒,再遇到較大的空氣相對濕度後,就會(hui) 很快發生吸濕增長,顆粒的粒徑增長2倍至3倍,消光係數增加8倍至9倍,也就是能見度下降為(wei) 原來的八分之一至九分之一。通俗地講,空氣中原本存在的較小顆粒的汙染物遭遇水汽後變成人們(men) 肉眼可見的大顆粒物,隨即發生灰霾事件。
中國科學院分布在京津冀區域的15個(ge) PM2.5監測站的監測數據統計顯示,1月份京津冀5次強霾汙染分別發生在1月6日至8日、9日至15日、17日至19日、22日至23日、25日至31日。這5次都少不了陳良富所說的水汽做“幫凶”。
顯而易見,人類汙染物排放是造成霧霾天氣的內(nei) 因,可以說是“主謀”。
專(zhuan) 項組“大氣灰霾溯源”項目負責人、中科院大氣物理所研究員王躍思說,本次席卷中國中東(dong) 部地區的強霾汙染物化學組成,是英國倫(lun) 敦1952年煙霧事件和上世紀40~50年代開始的美國洛杉磯光化學煙霧事件汙染物的混合體(ti) ,並疊加了中國特色的沙塵氣溶膠。
尤其值得一提的是光化學煙霧事件,根據《20世紀環境警示錄》中的不完全統計,在前後兩(liang) 次的汙染事件裏,共有800餘(yu) 人喪(sang) 生。美國政府在後來的調查中稱,石油揮發物(碳氫化合物)和二氧化氮,在強烈的陽光紫外線照射下,會(hui) 產(chan) 生一種有刺激性的有機化合物,這個(ge) 過程被稱為(wei) 光化學反應,其產(chan) 物就是含劇毒的光化學煙霧。
在京津冀霧霾天氣的專(zhuan) 項研究中,專(zhuan) 項組檢出了大量含氮有機顆粒物,這在王躍思看來是“最危險的信號”,因為(wei) 這就是“洛杉磯上世紀光化學煙霧的主要成分之一”。
含氮有機顆粒物是大量二氧化硫、氮氧化物和揮發性有機物相互反應共同產(chan) 生的。在洛杉磯光化學煙霧事件中,其主要來源是汽車尾氣,洛杉磯在20世紀40年代就擁有250萬(wan) 輛汽車,每天大約排出300多噸氮氧化合物。
而中科院專(zhuan) 項組的研究顯示,在京津冀霧霾汙染最嚴(yan) 重的1月13日,當PM2.5突破600微克/立方米時,PM1突破了300微克/立方米,PM1中有機物、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、氯化物濃度分別達到了160、70、40、30和15微克/立方米;但硫酸鹽、硝酸鹽和銨鹽增長幅度大於(yu) 有機物,上述4類物質依硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和有機物次序比平時晴好天氣分別增長了30、20、20和10倍!這讓專(zhuan) 項人員感到很“疑惑”,從(cong) 絕對量分析有機物增長最多,那麽(me) 大量的有機物究竟從(cong) 何而來?
經過源解析技術,這些包括含氮有機顆粒物在內(nei) 的有機物被識別出了4類有機組分:氧化型有機顆粒物,主要來自於(yu) 北京周邊;油煙型有機物,主要來自局地烹飪源排放;氮富集有機物,一種化學產(chan) 物;還有烴類有機顆粒物,主要來自於(yu) 汽車尾氣和燃煤。其中氧化型有機顆粒物在整個(ge) 汙染過程所占比例最大,為(wei) 44%,其餘(yu) 三個(ge) 組分別占21%,17%和18%。
專(zhuan) 項組將這些因素歸結為(wei) “人為(wei) 粗放式排放和自然生態被破壞的直接後果”。在北京地區,機動車為(wei) 城市PM2.5的最大來源,約為(wei) 1/4;其次為(wei) 燃煤和外來輸送,各占1/5。對於(yu) 整個(ge) 京津冀區域,專(zhuan) 項組認為(wei) ,應重點控製工業(ye) 和燃煤過程,重點在於(yu) 燃燒過程的脫硫、脫硝和除塵;同時要高度關(guan) 注柴油車排放和油品質量。
用王躍思的話說,“控製灰霾還是需要從(cong) 控製汙染物排放著手。”■
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