2014-03-17 10:04:28
剛過去的2月，京津冀地區(qū)一輪持續(xù)的大范圍霧霾天氣，再次引發(fā)了公眾對大氣污染的關(guān)注。
對于該地區(qū)PM2.5的主要來源，專家日前在科技部霧霾治理科技工作情況通氣會上表示，主要包括燃煤、機(jī)動車、工業(yè)、揚(yáng)塵、生物質(zhì)燃燒等一次排放細(xì)粒子，以及這些源排放的二氧化硫、氮氧化物等污染物經(jīng)二次轉(zhuǎn)化形成的細(xì)微粒子。“2月京津冀地區(qū)發(fā)生重污染時，一些城市二次污染的貢獻(xiàn)成分比例甚至高達(dá)80%。”
二次污染，屬于非直接排放生成的污染，一般是指通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的“再污染”。那么，二次污染為何在我國霧霾加劇中的“貢獻(xiàn)”如此之大？怎樣通過阻止二次污染從而有效治理霧霾？
硫酸鹽是霧霾形成的重要因素，二次污染則會導(dǎo)致硫酸鹽快速增長
在大氣細(xì)顆粒物的重要組分中，硫酸鹽具有很強(qiáng)的光散射效應(yīng)，對全球氣候變化和區(qū)域空氣質(zhì)量具有重要影響，特別是與灰霾形成密切相關(guān)。
中科院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“大氣灰霾追因和控制”首席科學(xué)家賀泓表示，硫酸鹽在成霾的過程中起到了非常重要的作用。監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，通常霧霾形成后，硫酸鹽在大氣PM2.5顆粒中的占比在15%至20%之間。二次污染生成過程中，燃煤、重化工、機(jī)動車排放的二氧化硫和氮氧化物本身是氣體，這些氣體經(jīng)過大氣氧化作用，變成硫酸鹽和硝酸鹽顆粒，從而加劇霧霾的發(fā)生。
賀泓進(jìn)一步解釋說，通常情況下，二氧化硫在常見的礦質(zhì)氧化物表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，主要產(chǎn)物為亞硫酸鹽，短時間內(nèi)難以轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，但共存的氮氧化物卻可以極大地促進(jìn)二氧化硫和亞硫酸鹽向硫酸鹽轉(zhuǎn)化。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，二氧化氮和礦質(zhì)氧化物顆粒的關(guān)鍵作用是作為催化劑，進(jìn)而促進(jìn)了硫酸鹽的形成。
賀泓和研究團(tuán)隊(duì)在更接近實(shí)際大氣環(huán)境的煙霧箱中對上述反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了驗(yàn)證，確認(rèn)了氮氧化物和懸浮礦質(zhì)氧化物顆粒對生成硫酸鹽的促進(jìn)作用和機(jī)理。
賀泓說，對2013年1月份北京地區(qū)強(qiáng)霾期間的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，北京城區(qū)和北部遠(yuǎn)郊區(qū)的二氧化硫濃度接近，但PM2.5濃度卻呈現(xiàn)城區(qū)高、郊區(qū)低的特點(diǎn)，進(jìn)一步研究則發(fā)現(xiàn)PM2.5濃度和城郊的氮氧化物濃度呈正相關(guān)，即城市中汽車尾氣等排放的氮氧化物多于郊區(qū)，使得該城區(qū)PM2.5濃度增高。
復(fù)合污染使得我國霧霾治理挑戰(zhàn)巨大，建議優(yōu)先控制氮氧化物排放
二次污染加劇了我國霧霾，在科學(xué)家揭示內(nèi)在聯(lián)系后，應(yīng)該采取哪些針對性的治理措施？
賀泓說，我國霧霾的產(chǎn)生有自己的特殊性，首先要科學(xué)理性地認(rèn)識霧霾，治理不能太過急躁。我國霧霾的形成機(jī)制比英國倫敦和美國洛杉磯早先的煙霧事件要復(fù)雜得多。倫敦?zé)熿F產(chǎn)生的主要成因是燃煤，以硫氧化物為主；洛杉磯的煙霧則主要因?yàn)闄C(jī)動車排放，主要是氮氧化物和揮發(fā)性有機(jī)物的影響，而我國恰恰是兩種污染的高度復(fù)合。我國的燃煤量非常大，城市機(jī)動車保有量也在快速增加，同時鋼鐵、建材、水泥、陶瓷玻璃等高排放的一些行業(yè)依舊在發(fā)展，短時間內(nèi)多種污染物的復(fù)合出現(xiàn)，使得我國霧霾成因非常復(fù)雜，大氣環(huán)境容量下降，這給治理工作帶來了前所未有的挑戰(zhàn)。
賀泓團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合污染條件加劇了二次污染，使得二氧化硫的環(huán)境容量下降，從而導(dǎo)致硫酸鹽快速增長并致霾。
從別國經(jīng)驗(yàn)看，上世紀(jì)50年代，倫敦劃定“煙塵控制區(qū)”，除規(guī)定區(qū)內(nèi)的城鎮(zhèn)只準(zhǔn)燒無煙燃料外，還增加清潔能源比例。上世紀(jì)70年代洛杉磯在治理煙霧時則在汽車減排上想辦法，比如所有汽車配備了催化轉(zhuǎn)換器，同時使用甲醇和天然氣取代汽油。這些措施都取得了較好的治理效果。
針對我國霧霾成因復(fù)雜現(xiàn)實(shí)，賀泓認(rèn)為，首先要強(qiáng)化對燃煤等的控制，減少硫氧化物的排放。同時還要考慮如何盡量打破二次污染的形成條件。在現(xiàn)階段，可以優(yōu)先控制氮氧化物排放，在城市優(yōu)先控制機(jī)動車，從而以比較小的經(jīng)濟(jì)代價換得更大的治理空間。
