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京津冀秋冬重污染4大原因、3大污染源和水泥行業防治措施

更新日期: 2020年09月14日 來源: 生態環境部 【字體:
摘要:日前,生態環境部在《關于加強重污染天氣應對夯實應急減排措施的指導意見》(環辦大氣函〔2019〕648號)基礎上,修訂完成《重污染天氣重點行業應急減排技術指南(2020年修訂版)》(環辦大氣函〔2020〕340號),擴大績效分級行業范圍,完善相關指標和減排措施,供開展重點行業績效分級。針對水泥行業將開展績效分級,制定差異化應急減排措施。

9月11日舉行的國新辦吹風會上,生態環境部副部長趙英民介紹,耗時3年的大氣重污染成因與治理攻關項目研究發現,京津冀區域秋冬季重污染有四個主要成因,相互疊加造成了區域秋冬季重污染天氣發生。

研究發現,污染物排放量超出環境容量,是京津冀區域重污染頻發的根本原因;工業和民用散煤、柴油車對區域PM2.5的貢獻最大,是重污染的主要來源。

原因1:污染物排放量超出環境容量

污染物排放量超出環境容量的50%以上,是重污染頻發的根本原因。

趙英民介紹,京津冀及周邊地區,也就是常說的“2+26”城市,高度聚集重化工產業,區域內以煤炭為主的能源利用方式、以公路運輸為主的貨運方式,導致了區域內主要大氣污染物排放量居高不下,單位國土面積主要污染物的排放量是全國平均水平的2-5倍,不同的污染物排放量倍數不一樣。除了二氧化硫以外,區域內的主要污染物排放量均超出了環境容量的50%以上,部分城市甚至超出80%-150%。

另外,秋冬季主要污染物排放量,由于取暖的原因,比平時額外增加大約30%的排放量。

趙英民表示,總體來說,區域內的污染物排放超出環境容量,應該是重污染頻發的根本原因。攻關項目在“2+26”城市布設了109個采樣點,采集了5.8萬多個樣品,在線測定了49萬條化學組分數據。2018-2019年秋冬季的PM2.5來源解析表明,工業和民用散煤、柴油車對區域PM2.5的貢獻分別達到了36%、17%和16%,也就是貢獻最大的三個方面,是重污染的主要來源。在工業源中,鋼鐵焦化行業的貢獻最大,其次是水泥行業。

原因2:大氣中氮氧化物和揮發性有機物濃度高

大氣中氮氧化物和揮發性有機物的濃度高,造成大氣氧化性增強,是重污染期間二次PM2.5快速增長的關鍵因素。

PM2.5一部分是直接排放的,但是還有一部分是由于排放到空氣中的氣態污染物,二氧化硫、氮氧化物等通過二次轉化,在空氣中形成細顆粒物,我們把這部分PM2.5叫二次轉化的PM2.5。

隨著大氣污染治理的不斷深入,一次組分占比明顯下降,由空氣中污染物轉化成顆粒物的二次組分占比不斷上升。2013年以來,二次組分占比逐漸上升的趨勢比較明顯,從40%上升到50%左右,在重污染期間,顆粒物組分以二次污染物為主,比例能達到60%甚至更高。區域內氮氧化物和VOC的濃度高,會在大氣中發生快速的光化學反應,導致大氣氧化性總體處于高位,這是促使空氣中氣體污染物轉成二次PM2.5的一個決定性因素。

北京市的大氣氧化性比倫敦、東京等城市大約要高出2-3倍。這么一個高氧化性,也導致了區域重污染期間二次轉化速率升高3-5倍。大氣氧化性一方面是推動氣態污染物轉成PM2.5,同時也會在夏天推動臭氧形成。因此控制大氣氧化性,是下一步協同控制PM2.5和臭氧的交叉點和關鍵點,有“一石雙鳥”的效果。

原因3:不利氣象條件致區域環境容量降低

不利的氣象條件導致了區域環境容量大幅降低,這是重污染天氣形成的必要條件。

京津冀及周邊地區位于太行山東側和燕山南側的半封閉地形中,因此客觀上存在著一個“弱風區”,同時在這個區域的上空,對流層有一個“暖蓋”的結構。大氣擴散條件“先天不足”,這主要是相對其他地方而言,本身這個地方的擴散條件就差,因此導致環境容量較小。受氣候變化的影響,2000年以來,區域環境容量整體呈現下降態勢。

另外,環境容量還呈現季度和月度差異,這個大家好理解,夏天為什么空氣好,很重要的一個原因就是空氣擴散條件好。另外就是每個月、每年也因為氣象因素的變化有不同??傮w而言,秋冬季比春夏季環境容量平均要小30%左右,1月份的環境容量大概是7月份環境容量的一半。因此,一旦近地面的風速小于2米/秒,逆溫導致的邊界層高度降到500米以下,相對濕度高于60%,大氣環境容量就會進一步減少50%-70%,因此極易誘發重污染天氣。第一個因素是排放多。同時由于這個區域西邊北邊都是山,環境容量先天不足,冬天又比夏天容量減少一半,兩個因素疊加在一起就很容易出現重污染。

原因4:三個傳輸通道致污染區域傳輸

研究發現,區域傳輸對PM2.5影響顯著,各城市平均貢獻率大約是20%-30%,重污染期間進一步增加到了35%-50%。

趙英民介紹,大氣污染治理開始階段,往往因為本地排放比較多,本地源對本地的環境質量影響比重是比較大的。隨著污染治理的深入,本地源占比逐步減少,外來輸入逐步增加。

攻關項目對2013年以來近百次的重污染天氣過程進行了分析表明,重污染期間,區域傳輸對北京市PM2.5的平均貢獻率大概是45%左右,個別過程可以達到70%。

污染物在區域主要有三個傳輸通道,這也是這次攻關項目經過研究觀測得出的結論。一個通道是西南通道,也就是河南北部-邯鄲、石家莊-保定-北京一線,這個通道傳輸頻率最高,輸送強度最大,重污染過程平均的貢獻率約20%,個別重污染過程可以達到40%。第二個通道是東南通道,就是山東中部-滄州-廊坊-天津中南部沿線。第三個通道是偏東的通道,也就是唐山-天津北部-北京這條線。

隨著大氣污染治理的深入,空氣質量改善,重污染天數持續減少。但柴發合指出,當前大氣污染物和氣象條件特別是不利的氣象條件沒有“脫敏”。京津冀及周邊地區的能源結構、產業結構和交通運輸結構調整,不可能一蹴而就,秋冬季一旦遇到極端不利氣象條件,還會發生重污染過程。

他表示,要徹底消除重污染,實現藍天白云常在,京津冀及周邊地區“2+26”城市主要大氣污染物的排放量需要在2016年的基礎上削減40%至75%。

柴發合說,要繼續以控制秋冬季PM2.5污染為核心做好防治工作,同時開展PM2.5和臭氧污染協同治理,促進京津冀及周邊地區“2+26”城市空氣質量持續改善。從整個區域來說,要以氮氧化物和揮發性有機污染物減排為重點,實施多污染物協同減排。

要加強傳輸通道城市污染管控,擴大京津冀及周邊地區的聯防聯控范圍,強化聯防聯控機制。在重污染天氣來臨時,要以差異化、精細化的管控為導向,著力提升重污染天氣應對的精準度。

日前,生態環境部在《關于加強重污染天氣應對夯實應急減排措施的指導意見》(環辦大氣函〔2019〕648號)基礎上,修訂完成《重污染天氣重點行業應急減排技術指南(2020年修訂版)》(環辦大氣函〔2020〕340號),擴大績效分級行業范圍,完善相關指標和減排措施,供開展重點行業績效分級。針對水泥行業將開展績效分級,制定差異化應急減排措施。

重污染天氣應急減排措施有了統一標準、統一監測、統一的防治措施的要求,對于錯峰生產期間,在重污染天氣下,A級企業都可自主采取減排措施,也就是說可正常生產了。

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