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原标题:追因溯源,北京雾霾检出危险有机化合物

浏览次数:75 时间:2019-11-20

春节你放烟花吗 追因溯源 冲出“霾伏”
北京雾霾检出危险有机化合物
京津冀1月共5次强霾污染仅4个晴天

减少PM2.5,除了天帮忙,更须人作为——即将到来的春节,你会有节制地燃放烟花爆竹吗?■本报记者 丁佳深陷“霾伏”的中国,比往常更需要科学的声音。对于1月份雾霾事件的成因,主流观点认为是由于燃煤、机动车、工业生产等主要污染源污染物排放量大,加之静稳天气,扩散条件不利,区域污染和本地污染“贡献”叠加。“可是,这些污染物一直是大气中的主要污染物,并不仅仅在雾霾期间才出现;而静稳天气也经常发生,可也不是每次出现这样的天气都会发生强霾。我们现在的逻辑推理是否准确?此次雾霾事件的‘七寸’究竟在哪里?”中国科学院遥感与数字地球研究所研究员陈良富发出了这样的疑问。为解决这一问题,陈良富等决定借用卫星的“眼睛”,从太空对地表发生的雾霾状况进行观测。一个现象引起了科学家的注意。卫星图像显示,1月份,中国华北地区上空分布着大范围的浮尘;而从浮尘发生的频次来看,华北和东北地区均出现了高达10次以上的浮尘事件。“来自西北部的浮尘,在到达华北地区上空时由于地势开阔、海拔高度降低,与低层大气污染物发生了混合。”陈良富说,“卫星激光雷达清晰地拍摄到这些混合颗粒的情况。”此后,低空偏南风带来了大量水汽,促使浮尘与污染物的混合物迅速吸湿增长。“颗粒粒径每增长2~3倍,消光系数就增长8~9倍,能见度也就急剧下降。”“因此,最近强雾霾一个可能的解释是,浮尘和水汽的共同作用加速了成霾过程,放大了人为排放污染的效果。”陈良富认为,“这是一次自然因素和人为因素共同作用的事件。”污染物成分究竟有多复杂?中科院大气物理所研究员王跃思的研究表明,污染物所涉及的元素几乎可以覆盖整个元素周期表。而相关统计数据显示,污染物中的有机物有超过3万种之多。同时,此次污染过程的一大特点是市民出门时能闻到强烈的刺鼻气味。科研人员分析了同期的观测数据,发现刺鼻气味主要来自气态污染物,包括二氧化硫、氮氧化物、氨和挥发性有机物。“这次检出的含氮有机物是污染物中最为棘手的一种。”科研人员告诉记者,“这是一个很危险的信号,因为含氮有机物正是美国洛杉矶上世纪四五十年代光化学烟雾事件的主要成分之一。然而我国在这方面的研究十分有限,也缺乏相关标准。”事实上,陈良富等人正围绕同一个目标共同研究。2012年9月,中科院启动“大气灰霾追因与控制”战略性先导科技专项,旨在以京津冀、长三角、珠三角为研究区域,阐明灰霾形成的关键物理化学机制,研发致霾关键污染物的源控制和过程控制技术,为控制灰霾污染提供科学可行的技术和政策解决方案。大气污染的发现到控制从来都是一个漫长的历程。比如,我国上世纪70年代的酸雨,从现象的发现到控制政策出台,花费了20多年时间,而光化学烟雾的治理则前后历时近30年。“通过先导专项这样一种组织形式,我们将有可能缩短从灰霾成因研究、法规和标准制定、控制技术研发到科学有效实施控制措施的过程,尽快解决灰霾污染问题。”专项首席科学家、中科院生态环境研究中心研究员贺泓说。贺泓介绍,专项设立了“追因”和“溯源”两条研究路线,下设5个项目,集中了中科院生态环境研究中心、大气物理所、广州地化所、安徽光机所、过程工程所等14家研究所,以及清华大学、北京大学等8家院外单位,参与科研人员超过300人。“我们的最终目标是要为控制灰霾污染提供科学可行的技术和政策解决方案。”贺泓说. 《中国科学报》 (2013-02-07 第1版 要闻)

中国科学院近日公布了该院“大气灰霾追因与控制”专项组的最新研究结果,研究认为,最近的强雾霾事件,是异常天气形势造成中东部大气稳定、人为污染排放、浮尘和丰富水汽共同作用的结果,是一次自然因素和人为因素共同作用的事件。污染物遇水汽发生灰霾事件研究认为,人类污染物排放是造成雾霾天气的内因,可以说是“主谋”。专项组成员、中科院遥感与数字地球研究所研究员陈良富说,空气污染物中的可溶性成分遇到浮尘矿物质凝结核后会迅速包裹,形成混合颗粒,再遇到较大的空气相对湿度后,就会很快发生吸湿增长,颗粒的粒径增长2倍至3倍,消光系数增加8倍至9倍,也就是能见度下降为原来的八分之一至九分之一。通俗地讲,空气中原本存在的较小颗粒的污染物遭遇水汽后变成人们肉眼可见的大颗粒物,随即发生灰霾事件。中国科学院分布在京津冀区域的15个PM2.5监测站的监测数据统计显示,1月份京津冀5次强霾污染分别发生在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。这5次都少不了陈良富所说的水汽做“帮凶”。霾中检测出危险有机化合物专项组“大气灰霾溯源”项目负责人、中科院大气物理所研究员王跃思说,本次席卷中国中东部地区的强霾污染物化学组成,是英国伦敦1952年烟雾事件和上世纪40-50年代开始的美国洛杉矶光化学烟雾事件污染物的混合体,并叠加了中国特色的沙尘气溶胶。尤其值得一提的是洛杉矶光化学烟雾事件,在该污染事件中,共有800余人丧生。美国政府在后来的调查中称,石油挥发物和二氧化氮,在强烈的阳光紫外线照射下,会产生一种有刺激性的有机化合物,这个过程被称为光化学反应,其产物就是含剧毒的光化学烟雾。在京津冀雾霾天气的专项研究中,专项组检出了大量含氮有机颗粒物,这在王跃思看来是“最危险的信号”,因为这就是“洛杉矶上世纪光化学烟雾的主要成分之一”。经过源解析技术,这些包括含氮有机颗粒物在内的有机物被识别出了4类有机组分:氧化型有机颗粒物,主要来自于北京周边;油烟型有机物,主要来自局地烹饪源排放;氮富集有机物,一种化学产物;还有烃类有机颗粒物,主要来自于汽车尾气和燃煤。其中氧化型有机颗粒物在整个污染过程所占比例最大,为44%,其余三个组分别占21%、17%和18%。建议重点控制工业和燃煤专项组将这些因素归结为“人为粗放式排放和自然生态被破坏的直接后果”。在北京地区,机动车为城市PM2.5的最大来源,约为1/4;其次为燃煤和外来输送,各占1/5。对于整个京津冀区域,专项组认为,应重点控制工业和燃煤过程,重点在于燃烧过程的脱硫、脱硝和除尘;同时要高度关注柴油车排放和油品质量。用王跃思的话说,“控制灰霾还是需要从控制污染物排放着手。”更多阅读中科院研究还原京津冀雾霾天气产生过程相关专题:关注“雾霾”天气

据中国科学院大气物理研究所监测数据统计,2013年1月京津冀共发生5次强霾污染过程。整个1月份,共计22天PM2.5超过国家拟于2016年实施的环境空气质量标准的二级标准,27天超过国家一级标准,只有4天晴好天气,北京及京津冀空气污染形势十分严峻。中科院战略性先导科技专项“大气灰霾追因与控制”的科学家们2月3日下午在北京向媒体介绍专项科研进展情况称,2013年元月,罕见的连续高强度大气灰霾污染席卷了中国中东部、东北及西南共计10个省市区,受害人口高达8亿以上,其中污染最严重的为京津冀区域。京津冀1月5次强霾污染分别是:第一次在6-8日,北京PM2.5小时浓度最高值320微克/立方米,大于300的时间为1小时;第二次在9-15日,北京PM2.5最高值680,大于300超过46小时;第三次在17-19日,PM2.5最高值320,大于300的时间为1小时;第四次在22-23日,PM2.5最高值400,大于300超过21小时;第五次在25-31日,PM2.5最高值530,大于300超过50小时。“大气灰霾追因与控制”专项科学家、中科院大气物理所研究员王跃思指出,本次席卷中国中东部地区的强霾污染物化学组成,是英国伦敦1952年烟雾事件和上世纪40-50年代开始的美国洛杉矶光化学烟雾事件污染物的混合体,并叠加了中国特色的沙尘气溶胶,是人为粗放式排放和自然生态被破坏的直接后果。就北京而言,机动车为城市PM2.5的最大来源,约为1/4;其次为燃煤和外来输送,各占1/5。油气挥发和餐饮近年来有快速上升趋势,应加紧控制,工业和地面扬尘应进一步改善。京津冀区域应重点控制工业和燃煤过程,重点在于燃烧过程的脱硫、脱硝和除尘;同时要高度关注柴油车排放和油品质量。“防止北京及京津冀强霾污染事件的发生,北京市重点要解决机动车道路拥堵问题;周边区域重点解决燃煤的脱硫、脱硝和除尘及其挥发性有机物排放的控制”。“大气灰霾追因与控制”专项科学家、中科院遥感与数字地球研究所研究员陈良富说,卫星监测研究分析表明,华北地区2013年1月雾霾事件,是在浮尘和水汽共同作用下,加速成霾过程,放大人为排放污染效果的一次自然因素和人为因素共同作用事件。中科院大气物理所利用自主发展的嵌套网格空气质量预报模式系统,针对此次灰霾事件进行模拟,并对预报预警能力进行评估,表明预告模式能够预报区域大气灰霾的生成趋势和覆盖范围。该所研究员、“大气灰霾追因与控制”专项科学家王自发呼吁,建立国家尺度大气PM2.5数值预告业务模式,提前3-4天预告高浓度灰霾事件的发生时间、范围和强度,以有效遏制重灰霾事件发生。“大气灰霾追因与控制”专项共设有灰霾追因模拟、大气灰霾溯源、大气灰霾数值模拟与协同控制方案、灰霾监测关键技术和设备研制、灰霾重点污染物控制前沿技术等研究5个项目25个课题。专项首席科学家、中科院生态环境研究中心研究员贺泓表示,预期用5-10年时间,以环渤海、长三角、珠三角为研究区域,阐明区域灰霾形成的关键物理化学机制,识别典型区域灰霾形成的关键污染物,确定区域大气污染物跨区、跨界输送量,发展具有中国自主知识产权的大气污染预测、诊断及控制决策模型,研发致霾关键污染物的源控制和过程控制技术,进行区域应用示范,为控制灰霾污染提供科学可行的技术和政策解决方案。更多阅读专家建议治理雾霾天气要“釜底抽薪”央视《新闻1+1》:雾霾升级,治理要不要升级专家解析京津冀成重污染区原因相关专题:关注“雾霾”天气

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