“如果要徹底消除重污染，實(shí)現(xiàn)藍(lán)天白云常在，京津冀及周邊地區(qū)‘2+26’城市主要大氣污染物的排放量，需要在2016年的基礎(chǔ)上消減40%—75%。”在9月11日國新辦舉行的國務(wù)院政策例行吹風(fēng)會上，國家大氣污染防治攻關(guān)聯(lián)合中心副主任、中國環(huán)境科學(xué)研究院大氣領(lǐng)域首席科學(xué)家柴發(fā)合表示。

污染物排放量超出環(huán)境容量50%以上，是重污染頻發(fā)的根本原因

重污染的成因和來源是社會關(guān)注的焦點(diǎn)，也是大氣重污染成因與治理攻關(guān)項(xiàng)目的重點(diǎn)。

經(jīng)全面深入分析研究和專家廣泛討論，攻關(guān)項(xiàng)目從污染物排放、化學(xué)轉(zhuǎn)化、氣象條件、污染傳輸4個(gè)方面，全面闡明了京津冀及周邊地區(qū)秋冬季大氣重污染的成因。

污染物排放量超出環(huán)境容量50%以上，是重污染頻發(fā)的根本原因。“‘2+26’城市，高度聚集的重化工產(chǎn)業(yè)、以煤炭為主的能源利用方式、以公路運(yùn)輸為主的貨運(yùn)方式，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)主要大氣污染物排放量仍居高位，單位國土面積主要污染物排放量是全國平均水平的2—5倍。”生態(tài)環(huán)境部副部長趙英民表示，除二氧化硫外，區(qū)域內(nèi)主要污染物排放量超出環(huán)境容量50%以上，部分城市超出80%—150%，秋冬季主要污染物排放量高于春夏季。

攻關(guān)項(xiàng)目在“2+26”城市布設(shè)了109個(gè)采樣點(diǎn)，采集了5.8萬多個(gè)樣品，在線測定了49萬條化學(xué)組分?jǐn)?shù)據(jù)。2018—2019年秋冬季PM2.5來源解析表明，工業(yè)和民用散煤、柴油車對區(qū)域PM2.5的貢獻(xiàn)分別達(dá)到了36%、17%和16%，是貢獻(xiàn)最大的三個(gè)方面，也是重污染的主要來源。在工業(yè)源中，鋼鐵焦化行業(yè)的貢獻(xiàn)最大，其次是水泥行業(yè)。

大氣中氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物濃度高，造成大氣氧化性強(qiáng)，是重污染期間二次PM2.5快速增長的關(guān)鍵因素。“PM2.5一部分是直接排放的，還有一部分是由排放到空氣中的氣態(tài)污染物二氧化硫、氮氧化物等，通過二次轉(zhuǎn)化形成的。”趙英民說。

隨著大氣污染治理不斷深入，一次組分占比明顯下降，由空氣中污染物轉(zhuǎn)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(dá)到60%甚至更高。

趙英民表示，區(qū)域內(nèi)氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物的濃度高，會在大氣中發(fā)生快速的光化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)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(zhuǎn)成二次PM2.5的一個(gè)決定性因素。北京市大氣中主要氧化劑濃度是倫敦、東京等城市的2—3倍，導(dǎo)致重污染期間二次轉(zhuǎn)化速率升高3—5倍。

秋冬季一旦遇到極端不利氣象條件，還會發(fā)生重污染過程

趙英民說，不利氣象條件導(dǎo)致環(huán)境容量大幅降低，是重污染形成的必要條件。所謂環(huán)境容量，就是在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)，在確保人體健康和生態(tài)安全或生態(tài)環(huán)境不遭受損害的前提下，人為能排放多少污染物。“對PM2.5來說，它的來源既有一次的，也有二次的，并且是一對多的關(guān)系，不像二氧化硫是一對一的關(guān)系。所以要把它的環(huán)境容量算出來是非常難的。”柴發(fā)合說。

算出環(huán)境容量的作用有兩個(gè)，一是用來闡述現(xiàn)在大氣重污染的形成原因，二是為未來的大氣污染防治給出定量的減排要求或者減排策略。柴發(fā)合表示，作為重要的技術(shù)難點(diǎn)，大氣重污染成因與治理攻關(guān)項(xiàng)目，充分考慮了PM2.5受大氣物理過程影響，包括長距離輸送、區(qū)域之間相互影響，以及復(fù)雜的二次生成化學(xué)機(jī)制的影響。“基于第三代空氣質(zhì)量模型，研發(fā)了以PM2.5濃度目標(biāo)為約束的多污染物環(huán)境容量算法。”

京津冀及周邊地區(qū)位于太行山東側(cè)和燕山南側(cè)的半封閉地形中，因此客觀上存在著一個(gè)“弱風(fēng)區(qū)”，同時(shí)在這個(gè)區(qū)域的上空，對流層有一個(gè)“暖蓋”的結(jié)構(gòu)。受氣候變化影響，2000年以來，區(qū)域環(huán)境容量整體呈下降趨勢。環(huán)境容量還呈現(xiàn)顯著的季度和月度差異，秋冬季比春夏季平均小30%左右，1月的環(huán)境容量約是7月的一半。

“污染物到了京津冀這個(gè)區(qū)域，水平輸送不暢，垂直擴(kuò)散也受到抑制。環(huán)境容量還有年代際變化、年際變化，以及季度和月份的變化，環(huán)境容量資源非常有限。”柴發(fā)合說。

此外，區(qū)域傳輸對PM2.5濃度影響顯著，各城市平均貢獻(xiàn)率大約是20%—30%，重污染期間進(jìn)一步增加到35%—50%。攻關(guān)項(xiàng)目對2013年以來近百次重污染天氣過程進(jìn)行的分析表明，重污染期間，區(qū)域傳輸對北京市PM2.5的平均貢獻(xiàn)率大概是45%左右，個(gè)別過程可以達(dá)到70%。

“四方面原因相互疊加，造成了區(qū)域秋冬季重污染天氣發(fā)生。我們治理更多的還是要針對人為排放，大幅減少污染物排放，這樣的話，即便遇到極端不利氣象條件，也不會再發(fā)生重污染天氣。”趙英民表示。

“當(dāng)前大氣污染和氣象條件，特別是不利的氣象條件沒有‘脫敏’。京津冀及周邊地區(qū)的能源、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和交通運(yùn)輸結(jié)構(gòu)的調(diào)整，不可能一蹴而就，污染物排放量仍然比較大。”柴發(fā)合表示，秋冬季一旦遇到極端不利氣象條件，還會發(fā)生一些重污染的過程，大家還是要有思想準(zhǔn)備。

柴發(fā)合介紹，攻關(guān)項(xiàng)目根據(jù)空氣質(zhì)量改善目標(biāo)提出針對性治理對策：繼續(xù)以控制秋冬季PM2.5污染為核心做好防治工作，同時(shí)開展PM2.5和臭氧污染協(xié)同治理;在整個(gè)區(qū)域，以氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)污染物減排為重點(diǎn)，實(shí)施多污染物協(xié)同減排;加強(qiáng)傳輸通道城市污染管控，適當(dāng)擴(kuò)大京津冀及周邊地區(qū)的聯(lián)防聯(lián)控范圍，強(qiáng)化聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制;以能源、產(chǎn)業(yè)、交通、運(yùn)輸結(jié)構(gòu)調(diào)整為重點(diǎn)，推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。