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也说“北京雾霾什么是主因”

已有 5253 次阅读 2013-10-7 17:29 |个人分类:灰霾|系统分类:科研笔记| 北京, 雾霾, 压硫, 压氮

在博文北京雾霾什么是主因下面,我评论:

 

燃煤是主因,汽车尾气在其次。

形成雾霾主要是二次颗粒物:硫酸盐和硝酸盐,吸湿性很强。

和气象条件有密切关系:气象部门预报相当准确是一旁证。

目前关于雾霾的形成研究不足,~~~为什么会影响能见度。其实查查美国人以前做的酸雨评论(说硫酸盐长距离输送影响能见度),和目前还在做的IMPROVE研究项目(PM2.5监测和能见度影响),可以知道大概。但没看见我们的专业人士重视。

其实政府也知道烧煤是主凶,因此有一个压煤的政策和计划。但感觉签约保蓝天的办法最终会失效,因为烧煤占70%的能源结构是我们的资源结构决定的。

应当要压硫压硝,即强令脱硫和脱硝。我们的电厂和大工业的排放标准应当重新制订,而且严格执行。

控制汽车和油品,对人体健康大有好处,但对于控制雾霾,是第二位的。

 

这里适当解释:

 

1、什么是雾霾?

 

现在说雾霾,必然联系PM2.5浓度严重高企。其实雾霾和PM2.5污染并不是一回事。

 

雾霾是气象词语,主要指悬浮在大气中微细含水汽颗粒物的存在,能见度受到很大影响。的区别在于含水细颗粒的大小,表现为相对湿度有差别。另外,强调了有凝结核~气溶胶或PM2.5。例如北京105日白天湿度平均在70%左右,应当还不是雾;晚上22时之后,湿度超过80%,还继续上升,形成了雾。又例如北京夏天蓝天白云下也有霾,是光化学烟雾的后果,这时汽车尾气是主凶,但湿度不高,表现为浅棕色的轻霾,在较远处造成朦胧的感觉。

 

PM2.5则指空气中所有尺度小于等于2.5微米的颗粒物。抽烟烟气、汽车尾气、采暖煤炉、甚至室内烹调都排放细颗粒物。这些细颗粒物主要影响在污染源附近,可以闻到刺激性气味。但这些细颗粒物是不可能造成铺天盖地区域性雾霾的(如果可以,还得了吗?北京市民就不是一个抱怨的问题了,恐怕也会发生急救车呼啸了。。。)。从污染物直接排放的,又称为一次颗粒物

 

造成雾霾的主要凶手是PM2.5中吸湿性强的一类,人为产生的主要是硫酸盐和硝酸盐。它们在干燥时看不见(只有几分之一微米),但在适当气象条件下使它们聚集,特别是有适当水汽(和合适气温)时,会吸湿长大,急剧改变光学特性(消光系数),变得可见,于是形成铺天盖地的灰蒙蒙。湿度很高的可称雾霾,湿度适中(如70%上下)可称为灰霾。硫酸盐和硝酸盐主要不是由污染源直接排放,而是由二氧化硫和氮氧化物在空气中氧化生成,所以称为二次颗粒物

 

硫酸盐和硝酸盐是闻不出的。如果感到有气味,一定有一次性的污染物,所以我在相关博文下问讯:有没有什么气味。有一位博主回答路过昌平时有秸秆燃烧的气味,到北京后就说不上了。

 

2、燃煤是主因,机动车尾气在其次

 

化石燃料的燃烧是空气污染物的主要人为来源。

 

燃煤排放的主要空气污染物是二氧化硫、氮氧化物和烟尘,二氧化硫和烟尘主要因为煤含的杂质,氮氧化物则主要因为氧化剂:空气中的氮和氧在高温下反应生成。

 

机动车燃油,主要是汽车和柴油车。汽油和柴油都是石油精炼后的产品,汽油品质高,含硫份几乎可以忽略;柴油含硫量则比较高。因此,要适当考虑柴油车排放二氧化硫问题(但比较燃煤而言,少得多了)。但机动车引擎高温运转,氧化剂(空气)反应生成大量氮氧化物。

 

问题是,机动车就在我们身边开,人人都感觉了汽车尾气的存在和影响,城市里测得的二氧化氮浓度主要来自机动车。燃煤的大户:电厂、钢铁厂、砖瓦厂等都搬去了远郊,用上了高烟囱,它们造成的二氧化硫和氮氧化物地面浓度很低,我们在大城市里面没有感觉。

 

但是,尚在空气中的,不光二氧化硫主要来自燃煤,氮氧化物也主要来自电厂和供热过程!环保部公布的2010年空气污染物调查结果表明,机动车排放的氮氧化物只占总量的约1/3,供电供热燃煤排放的氮氧化物超过了1/3,比机动车排放得多!而且只说的是电力和供热,还没有包括其他工业过程中燃煤排放的氮氧化物!

 

我们感觉机动车尾气污染严重,但对于雾霾来说,我们没有感觉到的燃煤排放的二氧化硫和氮氧化物贡献是主要的!机动车尾气中的氮氧化物,贡献在其次。

 

长假期间,电厂和大工业不会明显减产,因此机动车运行的减少,对于雾霾形成的影响不大。

 

京津冀、长三角和珠三角空气污染控制的力度不同的。即使不在采暖期,长三角和珠三角控制空气污染的实际工作看来比较京津冀好。装了脱硫设备,未必正常运行,背后是经济效益!

 

3、美国人关于PM2.5对能见度的影响的研究

 

美国人早已注意到了PM2.5对能见度影响的研究。如果找一下教科书,可以发现在酸雨的环境影响中,强调了硫酸盐可以输送长距离,并且影响能见度。我上一篇博文中介绍的美国IMPROVE研究项目,就针对PM2.5和能见度,1985年启动,到现在还在运转。其中有一个报告曾公布了一个成果,说无论是美国东部还是西部,硫酸盐都是损害能见度的主要凶手

 

美国燃油和燃煤的结构应当比较中国好得多,他们还怪二氧化硫,我们呢?

 

当然,他们不讲汽车尾气的影响也可能另有目的。例如20134月初列出人类健康杀手,室外PM2.5被列为第四位。但同一研究所2010年关于汽车尾气的研究报告中(Health Effect Institute: SPECIAL Report 17, January 2010, Traffic-Related Air Pollution: A Critical Review of the Literature on Emissions, Exposure, and Health Effects),却草草说“尽管汇集到的数据尚不足于确认因果关系,研究小组也发现了一些证据说明机动车尾气的影响,包括:孩提时代哮喘产生、非哮喘呼吸道症状、肺功能受损、总死亡率和心血管死亡率、心血管病症等。对于其他类型的健康问题,和机动车尾气有关的案例还很有限。”

 

我们的大气环境研究人员,应当重视美国人在PM2.5和能见度关系方面的研究。

 

4、压煤不如压硫压硝

 

最近国家和京津冀等,出台了控制空气污染,或者说是针对雾霾的控制政策和计划。其中重要特色是压煤,和签约保蓝天

 

但我觉得应当强调的是压硫压氮

 

赞成京津冀地区减少燃煤,特别是采暖和生活用煤。分散燃煤难以控制污染物的产生和排放。但我觉得更应当强调压硫压氮。燃煤占一次能源的70%,独特的能源结构决定于我们的资源结构,通过各种途径能进口天然气和石油自然有利,但真正安全的能源还是煤炭。从70%压到65%也许可能,但因此减少的二氧化硫排放量也就5/70*100%,约为7%!但我们许多脱硫设备都说效率可达70~90%,应当强调脱硫设备的安装和正常运行!法治:不安装,不正常运行、或弄虚作假者罚!

 

我国空气污染物排放标准已经更新几次,从烟气浓度控制,到着地浓度控制,到考虑酸雨污染的“两控区”的总量控制。但是,酸雨以雨水的pH值为标准,并没有以“酸沉降”(即污染物的沉降量)为标准。我国北方地区,特别是京津冀,不是酸雨区。显然会影响到当地燃煤大户的相应排放标准。

 

建议再次修正加严燃煤排放标准。严格“压硫”和“压氮”。

 

 

 

 



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