如今,很多人每天出門前除了關(guān)心天氣狀況外,又多了一項(xiàng)關(guān)心的新指標(biāo),那就是空氣污染狀況。我們每天看到的空氣污染監(jiān)測值正是基于預(yù)報系統(tǒng)模擬測算出來的,除了那些極端情況,霧霾預(yù)報的準(zhǔn)確率到底有多高,怎樣才能提高準(zhǔn)確性,讓預(yù)報預(yù)警更好地為應(yīng)對工作爭取更多時間?
“空氣污染預(yù)報的相關(guān)技術(shù)是一個系統(tǒng)工程,需要將觀測和數(shù)值模擬有效地結(jié)合起來,多部門協(xié)同創(chuàng)新;它也絕不僅僅是一個單一的、孤立的研究對象,需要考慮氣象環(huán)境等因素所帶來的影響,我們的工作還任重道遠(yuǎn)?!睆埿∫氛f。
除了在時間上的爭分奪秒,預(yù)報的準(zhǔn)確率也至關(guān)重要。搞了20多年大氣污染預(yù)報的王自發(fā)說:“大家總會問我一個問題,天氣預(yù)報準(zhǔn)確率是70%,你們的污染預(yù)報呢?排放源不準(zhǔn)確,50%準(zhǔn)確率不錯了,70%乘50%是0.35,事實(shí)上這是個很大的誤區(qū)?!?/p>
中國氣象科學(xué)研究院副院長張小曳告訴記者:“霾的核心物質(zhì)是空氣中懸浮的干塵粒,也就是干氣溶膠粒子,而由于在實(shí)際的大氣中沒有氣溶膠粒子作為云霧的凝結(jié)核就無法形成云霧,所以霧和霾的背后都與氣溶膠粒子有關(guān)?!币簿褪钦f和天氣預(yù)報一樣,空氣污染預(yù)報也是基于一定的模型,在模擬系統(tǒng)里進(jìn)行。它也同樣存在著穩(wěn)定性差異、預(yù)報準(zhǔn)確率差異等。
霧霾到底從哪里來?“各地的PM2.5源解析已經(jīng)遍地開花,特別是北京的污染源解析報告,一個研究機(jī)構(gòu)的不同部門得出的結(jié)果大相徑庭。”PM2.5難尋來處,很大程度上因?yàn)槎紊晌镒兓獪y。氮氧化物、二氧化硫、氨和有機(jī)揮發(fā)物,在大氣中經(jīng)過物理化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生細(xì)顆粒物——硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽和有機(jī)氣溶膠。這些化合成的細(xì)顆粒比直接排放還要多。二次生成的過程是非線性的,增加了分析難度。
PM2.5難尋來處,很大程度上因?yàn)槎紊晌镒兓獪y。氮氧化物、二氧化硫、氨和有機(jī)揮發(fā)物,在大氣中經(jīng)過物理化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生細(xì)顆粒物——硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽和有機(jī)氣溶膠。這些化合成的細(xì)顆粒比直接排放還要多。二次生成的過程是非線性的,增加了分析難度。
“我反對簡單說某個地方PM2.5成因就是這個20%、那個30%?!敝袊h(huán)境科學(xué)研究院副院長柴發(fā)合說,“實(shí)際上不同污染的階段,不同污染水平、不同季節(jié),PM2.5的貢獻(xiàn)來源是完全不一樣的?!辈癜l(fā)合舉例說,在北京,引起集中關(guān)注的重污染不到10天,PM2.5的來源就跟平時不一樣。
“我們還是要老老實(shí)實(shí)地針對一個區(qū)域、一個城市,真正搞清楚問題在哪里,解決方案怎么定最好?!辈癜l(fā)合認(rèn)為,“一個一個城市攻、一個一個區(qū)域攻,最后才能把全國的問題都解決了。這里既有共性問題,科學(xué)家可以提供建議;也有每個地方的差異性問題,要靠每個地方結(jié)合科技手段好好做,不做肯定不行?!?/p>
霧霾頻頻來襲。打開手機(jī)查看PM2.5數(shù)值預(yù)報并與人的自身感受對照,會感覺略微的差異,這不免讓人產(chǎn)生疑慮:儀器監(jiān)測出來的PM2.5值準(zhǔn)嗎?看看專家怎么說。
在PM2.5爭論之初,我國自主知識產(chǎn)權(quán)的PM2.5監(jiān)測儀器還沒有進(jìn)入市場,國外品牌占了先機(jī)。但在環(huán)保部后續(xù)組織的PM2.5儀器考核中,河北先河、安徽藍(lán)盾、武漢天虹等一批企業(yè)的監(jiān)測儀器先后通過了認(rèn)證考核。這讓人不禁產(chǎn)生疑問,在這么短時間內(nèi)研發(fā)并生產(chǎn)的監(jiān)測儀器可靠嗎?
目前,國內(nèi)外對PM2.5濃度的監(jiān)測主要有濾膜采樣—人工稱重法、石英微量振蕩天平法和β射線法。其中,人工稱重法是美國環(huán)保署和我國環(huán)保部推薦的標(biāo)準(zhǔn)方法,但由于需要較長的采樣時間,無法提供目前空氣質(zhì)量日報和預(yù)報所需要的每小時均值。而石英微量振蕩天平法和β射線法等方法是自動監(jiān)測,每小時可獲得一個監(jiān)測結(jié)果,被稱作“等效方法”。所有等效方法的監(jiān)測值都要與標(biāo)準(zhǔn)方法所獲得的結(jié)果進(jìn)行比較,以確定其是否準(zhǔn)確。
“人們常常憑自己的感覺判斷空氣質(zhì)量,例如通過視覺目測大氣能見度,或者通過嗅覺感受所呼吸的空氣是否有刺激性氣味等等?!敝锌圃喊不展鈱W(xué)精密機(jī)械研究所副所長劉建國告訴記者,這些體感因素并不能完全真實(shí)地反映霧霾天氣的嚴(yán)重程度,更難以用來判斷PM2.5值的高低。
“同霧霾,共命運(yùn)”已成為當(dāng)前我國城市不可回避的現(xiàn)實(shí)。當(dāng)北京的天空灰蒙蒙時,往往天津、河北也處在霧霾中;當(dāng)上海空氣質(zhì)量達(dá)到重度污染時,江蘇、浙江的空氣質(zhì)量也相差無幾;去年10月開閘供暖后,東北三省均困于濃霧中,黑龍江、吉林、遼寧的老百姓同時戴起了口罩……
空氣是流動的,各城市的大氣污染往往是“你中有我,我中有你”。正因此,區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控成了應(yīng)對霧霾的“不二”選擇。
“在北京奧運(yùn)會、上海世博會和廣州亞運(yùn)會期間,在區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控方面積累了成功經(jīng)驗(yàn)?!蓖踯S思說,這些都為大氣污染聯(lián)防聯(lián)控的開展創(chuàng)造了很好的政策和理論等環(huán)境。
長三角地區(qū)也是治理霧霾的重點(diǎn)區(qū)域,江蘇等三省一市與國家八部委建立長三角區(qū)域大氣污染防治協(xié)作機(jī)制。該機(jī)制以“協(xié)商統(tǒng)籌、責(zé)任共擔(dān)、信息共享、聯(lián)防聯(lián)控”為原則,推動長三角區(qū)域在節(jié)能減排、污染排放、產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入和淘汰等方面環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的逐步對接統(tǒng)一;落實(shí)區(qū)域大氣環(huán)境信息共享、預(yù)報預(yù)警、應(yīng)急聯(lián)動、聯(lián)合執(zhí)法和科研合作等。
據(jù)研究,北京24.5%的大氣污染不是本地貢獻(xiàn)的,上海有20%的PM2.5來自外省。不過,柴發(fā)合強(qiáng)調(diào),城市本地排放的污染還是占“大頭”。因此,如果每個城市排污都減少,空氣質(zhì)量變好了,“區(qū)域整體的空氣質(zhì)量也會變好”,“城市相互之間有效影響將變小”。
1月20日,北京的天空藍(lán)得有些不真實(shí),而趕走連續(xù)幾日霧霾的“功臣”是一場四五級大風(fēng)。中國環(huán)境監(jiān)測總站的全國城市空氣質(zhì)量實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)天京津冀地區(qū)所有監(jiān)測點(diǎn)位的空氣質(zhì)量指數(shù)基本為“優(yōu)”或“良”。
除了期待一場又一場大風(fēng),應(yīng)對霧霾,我們還能指望什么?
賀克斌說:“有人說,你怎么老搞這種治標(biāo)不治本的短期措施?我就改一個字,它是‘治標(biāo)促治本’??茖W(xué)的積累,對長期解決PM2.5和臭氧等問題是有積極意義的。而且如果沒有奧運(yùn)會、世博會等成功經(jīng)驗(yàn)的話,2012年在定新《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012)時,就會有更多的猶豫?!?/p>
“在控制技術(shù)部分,對傳統(tǒng)的二氧化硫、總懸浮顆粒物等有較好的成績;現(xiàn)在對氮氧化物、VOCs和汞的控制技術(shù)也在研究中,研發(fā)進(jìn)程還比較快?!辈癜l(fā)合說,此外,對霧霾成因、大氣污染預(yù)警預(yù)報體系建立,針對一城市一區(qū)域的污染解決方案等,怎么能最科學(xué)地讓社會付出最小成本,取得最大的環(huán)境改善程度,把原來技術(shù)優(yōu)化組合來解決當(dāng)前多污染物高濃度、協(xié)同污染防治等問題,都需要應(yīng)加快研發(fā),發(fā)揮更大的科技支撐作用。
歷史上,應(yīng)對大氣污染,政策要求和科技進(jìn)步的共同發(fā)力,曾取得過重大收獲,二氧化硫減排便是一個成功案例。
據(jù)環(huán)保部提供的數(shù)據(jù),到2010年,我國共建成運(yùn)行脫硫機(jī)組裝機(jī)容量5.78億千瓦,火電機(jī)組脫硫比例由2005年的14%提高到2010年的86%,二氧化硫排放總量較2005年下降了14.29%,超額完成二氧化硫的減排指標(biāo);2012年,我國二氧化硫、氮氧化物排放量分別比上年減少4.52%和2.77%。
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