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京津冀大气污染防治:科技捍卫蓝天

来源:科学网 作者:赵睿、倪思洁 2017-05-19 14:34:13
  从“APEC蓝”、“阅兵蓝”到最近的“一带一路蓝”、“丝路云”,朋友圈总会如期举行“每逢佳会晒蓝天”活动。人们在网络上刷屏蓝天,实际上是希望碧蓝如洗的天空能够常驻,飘逸灵动的云彩可以长留。

  怎样运用科学手段治理空气污染,让持续的蓝天不再是奢侈品?日前举行的“2017京津冀大气污染防治高峰论坛”再度把脉大气污染防治,为治理实践提供科技支撑。

  污染物聚集于京津冀

  “从1990到2010年这二十年间,我国跟雾霾相关的主要污染排放物一直在增加,如果把增加的量均分到960万平方公里,搞大气污染的也不会这么消极。很遗憾,污染物聚集在了京津冀这个地区。” 中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌指出,内因是排放,外因是气象,转化是动力,对以上三个因素的了解是处理污染防控问题的基础。

  贺克斌表示,偏重工业的产业结构、偏化石燃料的能源结构和偏公路运输的交通结构,使我国东部特别是京津冀及周边地区的大气污染物排放持续快速增加,超过了大气环境容量。“在不利气象条件这个重要外因作用下,污染量远远超过了大气自净能力,导致污染程度高、覆盖范围广、持续时间长的重污染频繁发生。”贺克斌认为,重污染快速形成的动力来自于大气污染化学转化,即大气中的污染物在空气中形成二次污染物这一反应过程。

  如今,我国重霾污染频发,严重影响生产生活。“当洛杉矶出现光化学烟雾的时候,科学家建立了光化学理论;当欧美出现酸雨的时候,科学家提出了云中化学理论。碱性的氮氧化物排放比较高的情况下,是不是可以形成一个霾化学理论。”贺克斌建议,在治霾过程中要更加注重对氮氧化物的减排,抓紧把雾霾形成的未知原因找出来。

  防治需超前性科技布局

  国务院在2013年6月确定了大气污染防治十条措施,今年是“大气十条”第一阶段实施的最后一年。数据显示,在这四年左右的时间,京津冀、长三角、珠三角地区PM2.5浓度下降了30%。

  “从大的感觉来看,污染物在这几年下降非常快,科技的进展全面支撑了当前我国关于‘大气十条’实施的减排工作,我对完成空气质量改善目标是相当有信心的。”中国工程院院士张远航说。

  在科技计划方面,我国从70年代开始关注兰州大气二氧化碳的问题;80年代针对酸雨和区域的臭氧变化对环境的影响进行研究;2000年之后对酸雨的成因分析进行了总体布局;到了2010年,对大气环境问题的关注包括科技部的“蓝天工程”,环保部的清洁空气计划,中科院的“灰霾先导”项目;2015年设立了“大气污染成因与控制技术研究”重点专项。

  “科技整体的布局满足了各个阶段环境管理的要求,并具有一定的超前性。”张远航表示,在科学技术的支撑下,各个阶段取得了标志性的成果。比如,最近几年对燃煤电站的控制方面,超低排放技术取得的进展使得我国最主要的污染源格局发生改变。在基础研究方面设立了雾霾和酸雨形成机制,在科研监管方面设立了空气质量改善管理技术和大气污染联防联控技术示范等等。

  张远航认为,目前我国城市空气质量改善处于相持阶段,大气污染的有效控制依赖于核心科学问题研究的突破和环境管理指导思想的创新。

  雾霾与臭氧当协同防控

  “当前,我们面临的环境形势复杂严峻。发达国家一二百年间逐步出现的环境问题在我国集中显现,解决起来比任何国家都要困难。”河北省人民政府环境保护厅厅长殷广平说。据介绍,我国大气污染呈现爆发性发生、区域性蔓延、持续时间长、二次污染突出等特征。其中,二次污染物对PM2.5的贡献率高达80%,臭氧成为夏季大气的首要污染物。

  目前,虽然实现了一次污染物排放总量和浓度的双下降,但是这些污染物进入大气之后,在太阳辐射下发生化学反应,生成对环境影响更大的二次污染物。由于无法准确量化一次污染排放和二次污染生成之间的关系,这就需要在污染控制重点策略、治理方案方面慎重考虑。

  张远航院士提议,为实现空气质量达标,防治重点从应对雾霾天气转向PM2.5和臭氧的协同防控;减排途径从末端控制为主转向全过程控制的深度净化;管理决策从总量减排为主转向多目标约束的目标管理;技术装备从松散技术合作转向全创新链条的深度融合。

  “解决污染问题不是一朝一夕的事情,我们需要对主要的污染过程进行精细化的诊断、分析并提出污染的成因和解决问题的具体方案。”张远航说。
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