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藍天保衛戰中 “作戰參謀”們如何運籌帷幄?
2019-03-01 09:06:50
為落實2017年全國“兩會”前后李克強總理“組織相關學科優秀科學家,集中攻關霧霾形成機理與治理”的要求,2017年9月,大氣重污染成因與治理攻關(以下簡稱攻關)項目正式啟動,28個國內頂尖科研團隊組成的跟蹤研究工作組深入“2+26”城市一線,進行駐點研究和技術指導。
 
  一年多時間,攻關項目深化了重污染成因的科學認知、建立了更加精細化的城市排放清單,構建了重污染天氣聯合應對和長期空氣質量改善決策支持技術體系,提出了“一市一策”工作機制,解決了各地“有想法、沒辦法”的短板,為打贏藍天保衛戰提供了堅實的科技支撐。
 
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摸清成因
 
  難以形成對秋冬季PM2.5爆發式增長機制的全局性、整體性的科學共識,致使社會上甚至科學界對大氣重污染的成因有著各種解讀,給公眾和管理部門造成困擾,是彼時京津冀及周邊地區大氣污染防治工作面臨的難題。
 
  京津冀及周邊地區污染物排放量大是重污染天氣形成的主要原因。據初步估算,京津冀及周邊地區SO2排放強度仍是全國平均的3.6倍,NOx和煙粉塵排放分別是全國平均的4倍和6倍。進入采暖季后,SO2排放將增加近50%。
 
  京津冀及周邊地區霧霾揮之不去,除上述污染物的排放原因之外,還有被大多數人忽略的以下四大原因:
 
  第一、進入秋冬季以后降雨量減少,植物植被枯萎,污染物被植物植被平衡轉換對沖的功能不但幾乎缺失,還因為植物植被的枯萎所產生的枯葉枯草反而增加了環境和空氣的污染。
 
  第二、多年來,京津冀及周邊地區全年平均降雨量普遍不足,尤其進入秋冬季以后降雨降雪量偏小,缺乏足夠的雨雪緩沖污染物的產生;其次,河流、湖泊(含人工水庫)、濕地等科學合理分布比例不足,出現干旱化趨勢。根據北京大學城市與環境學院(北京100871)和北京市海定區氣象局李鵬飛、劉文軍、趙昕奕所著文章《京津冀地區近50年氣溫、降水與潛在蒸散量變化分析》:利用京津地區22個氣象站1960年到2010年逐日的氣象要素觀測資料,采用彭曼公式計算該地區近50年逐日的潛在蒸散量。在此基礎上,利用氣候傾向率檢測、時間序列MK突變檢驗以及年代際分析等方法分析了該地區近50年氣溫、降水和潛在蒸散量的時空變化特征。結果表明,京津冀及周邊地區近50年來氣溫升高顯著;大部分地區降水減少,整個地區潛在蒸散量都在減少,東南部減少的更快。氣溫升高和降水減少導致整個地域變得干旱化,但潛在蒸散量的減少,緩解了一部分干旱化的趨勢。
 
  第三、京津冀及周邊地區缺乏足夠置換污染物的自然通風系統,改革開放以來,京津冀及周邊地區的房地產開發,工業企業,人口密度等迅速發展,隨著城鄉建筑群的不斷增加,過高過大過密的城市建筑群不斷阻隔自然通風通道,致使自然通風通道不斷受到破壞,導致污染物不斷增加與累積,為霧霾的形成創造了條件。
 
  第四、京津冀及周邊地區人口密集,人口密度偏大。京津冀及周邊地區人口密集,人口密度每平方公里:北京為1311.1人,天津為1289.8人,均為河北省的3倍以上,是全國平均水平的9倍以上,河北省的人口密度是全國平均水平的3倍以上,而中國人口密度(據2017年的統計數據)每平方公里平均為143人,約為世界人口密度的3.3倍。因為人口密度偏大,人體所產生的二氧化碳、生活污染物、汽車廢氣等自然而然隨之增加。

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找準方向
 
  如何進行接下來的深度治理和精細化管理?治理難點又在哪?
 
  攻關項目編制的“2+26”城市2016年、2017年精細化排放清單顯示,2017年“2+26”城市共排放SO2、NOx、PM2.5、PM10和VOCs等污染物分別有102、252、157和348萬噸。
 
  從城市污染源結構特征來看,天津屬于綜合工業類污染,北京為偏機動車及溶劑類,邢臺偏煤焦鐵類,德州偏溶劑使用類,保定偏建材污染類,菏澤偏農業及化石化工類。
  
  從污染物排放空間分布看,區域內污染排放量最大的城市依次為唐山、天津、石家莊、邯鄲、淄博;鋼鐵及焦化行業主要分布在唐山和津冀魯豫交界地區。
 
  從重點行業排放主要污染物來看,區域NOx排放源中移動源占50%;一次PM2.5排放中除揚塵外主要來自民用燃燒、鋼鐵、生物質燃燒和其他工業源。
 
  污染源排放清單的制定,為各地從多維度進一步了解污染來源和特點提供了數據基礎,為其精準施策提供了依據。
 
  針對鋼鐵企業,分別提出了有組織源超低排放、無組織源“管控治”和大宗貨運強化監管的綜合治理方案,估算鋼鐵行業NOx和顆粒物分別減少38%和77%左右。
 
  針對柴油車和VOCs排放管控,也都響應提出了對應解決方案。

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綜合決策
 
  “大氣治理,破解環境難點,突破瓶頸,離不開科技的強有力支撐和引領。”
 
  數據最可以體現成效,以重污染天數為例,2018年全國338個地級及以上城市重污染天數同比下降12.6%,京津冀及周邊地區和汾渭平原分別下降了25.8%和28.8%。
 
  針對京津冀及周邊地區在秋冬季重污染天氣應對工作中面臨預測預報時效性不足、應急減排清單不實和應急效果不顯著等問題,攻關項目構建了重污染天氣應對技術體系,大幅提高了應對的時效性和精準性。
 
  實現7天高精度多模式數值預報,應急預案管控企業由不到1萬家增加至近5萬家,及時組織相關成員單位開展專家會商……
 
  基于科學研判和精準管控,各地政府管理部門逐步與專家團隊建立了各項工作機制。

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