京津冀灰霾探源上的公共題 揭密APEC藍(lán)
在北京的地形地勢和不同的氣象條件下，PM2.5呈現(xiàn)4-7天的周期性波動。
在北京，機(jī)動車的污染更嚴(yán)重，天津和石家莊的燃煤、揚(yáng)塵更嚴(yán)重。
北京治污走在京津冀的前列，是“過度治理”。
7個省份減排了約一半污染物，這才實現(xiàn)了APEC藍(lán)。
2014年過去了，這一年的空氣質(zhì)量成績單看上去不錯。
根據(jù)環(huán)保部公布的數(shù)據(jù)，京津冀、長三角和珠三角的PM2.5年均濃度都較2013年有所下降。除北京只下降4%以外，三區(qū)域的其他省市降幅均在10%左右。不過，北京亦收獲了世人矚目的APEC藍(lán)。
但中國大多數(shù)城市的空氣質(zhì)量仍不容樂觀。根據(jù)環(huán)保組織的計算，全國190座城市中，超標(biāo)城市逾九成，濟(jì)南、鄭州、合肥、武漢的空氣污染和北京相當(dāng)。
治病需找準(zhǔn)病灶，治霾需追溯源頭。2015年，北京、天津、石家莊發(fā)布了大氣顆粒物源解析結(jié)果，環(huán)保部部長周生賢稱，力爭2015年底所有省會城市完成源解析工作。
源解析給決策者畫了一張餅圖，工業(yè)、燃煤、機(jī)動車、揚(yáng)塵等分別對PM2.5貢獻(xiàn)了多少。但這僅僅是某個時空尺度的粗線條，對于灰霾的形成機(jī)制，還有太多的未知，公眾更是茫然。
2015年1月17日，在由中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會與南方周末綠色新聞部合辦的、首屆“千篇一綠”沙龍（“千篇一綠”為部門微信公號）上，來自京津冀的學(xué)者分享了最新的研究，試圖解答這些困惑。
PM2.5濃度確實在降
南方周末：公眾覺得灰霾越來越嚴(yán)重，那么北京PM2.5濃度是否在上升？
胡敏：北大自2004年開始全年監(jiān)測PM2.5，這些年來，除了2008年因舉辦奧運(yùn)，年均濃度最低外，最近幾年P(guān)M2.5年均濃度較2006-2007年略有下降。但我們發(fā)現(xiàn)，2012和2013年的極端重污染天數(shù)增多，這可能是公眾感到灰霾加重的原因。
張大偉：從1998年開始，北京市一直監(jiān)測的二氧化硫、二氧化氮和PM10濃度都在下降。其中PM10下降了40%左右，PM10包含PM2.5，PM2.5應(yīng)該也隨之下降。北京市環(huán)保部門自2013年才開始正式監(jiān)測并發(fā)布PM2.5的數(shù)據(jù)。在此之前的科技論文中，北京城區(qū)點位PM2.5的監(jiān)測數(shù)據(jù)，總體在80-120微克/立方米（單位下同）之間波浪變化。2000年最高，之后開始下降，到2006、2007年又有一個高峰。
北京市2013和2014年P(guān)M2.5的年均濃度分別是89.5和85.9，所以對比來看，PM2.5的濃度并不是一下子漲起來的，歷史上比現(xiàn)在可能還要高；可能是現(xiàn)在的PM2.5組分發(fā)生了變化，影響能見度的部分增加了，導(dǎo)致灰霾這種視覺沖擊加大。
馮銀廠：南開大學(xué)從2004年開始監(jiān)測天津的PM2.5濃度，總體趨勢是下降的。不過我們統(tǒng)計過，近些年重污染天和不利于污染擴(kuò)散的天氣增多了。此外，和公眾以前不關(guān)注灰霾，現(xiàn)在關(guān)注度高也有關(guān)。
南方周末：除霾緣何總要“等風(fēng)來”？
胡敏：我們的研究在夏秋季進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)在北京的地形地勢和不同的氣象條件下，PM2.5呈現(xiàn)4-7天的周期性波動。例如，第一天是來自清潔地區(qū)的北風(fēng)，且風(fēng)速較大，將北京地區(qū)的污染物驅(qū)除？墒，半天至一天后，風(fēng)速減緩為靜穩(wěn)天氣或風(fēng)向轉(zhuǎn)為來自污染地區(qū)的南風(fēng)，顆粒物快速生成，而且在北部和西部山脈的阻擋下，顆粒物無法擴(kuò)散，導(dǎo)致在剩下的三至五天，濃度持續(xù)上升，直至新一輪北風(fēng)降臨，驅(qū)除污染。
馮銀廠：為什么同緯度的城市，沒有風(fēng)，不會空氣污染？為什么APEC期間氣象條件不利，也不會空氣污染？說明污染減排就有效果。過于強(qiáng)調(diào)氣象原因，會讓公眾感覺沒有辦法。研究氣象便于我們?nèi)フJ(rèn)識氣象條件，為污染控制做指導(dǎo)，但氣象是灰霾形成的外因，污染是內(nèi)因。
北京已“過度治理”？
南方周末：限行政策是否有效？機(jī)動車對于PM2.5的貢獻(xiàn)為何爭論不一，從4%到50%不等？
張大偉：機(jī)動車限行只是大氣污染防治各項政策中的一項，不應(yīng)該孤立看待。在擴(kuò)散條件較差時，北京本地排放的污染物擴(kuò)散不出去，污染物的濃度就會不斷積累上升。比如APEC期間，11月8-11日，氣壓場的邊界線就壓在北京的南城。南邊的污染團(tuán)上不來，北京本地的污染物也出不去。好似房門一關(guān)，別人進(jìn)不來，你也出不去。在這種氣象條件下，北京的污染物主要源于自身，但由于北京市實施了機(jī)動車單雙號限行、工業(yè)企業(yè)停限產(chǎn)和工地停工等一系列減排措施，排放強(qiáng)度大幅度削減，那幾天污染物濃度上升非常緩慢，所以最終空氣質(zhì)量還能達(dá)到良。這是機(jī)動車限行和其他減排措施的綜合成效。
機(jī)動車排放的PM2.5，一部分來自柴油車的直接排放，更多的來自汽、柴油車排放的氮氧化物和碳?xì)浠衔锏亩无D(zhuǎn)化，這些加起來對PM2.5的貢獻(xiàn)，肯定不止4%。在北京本地源排放貢獻(xiàn)中，機(jī)動車貢獻(xiàn)占3成左右，這經(jīng)過中國科學(xué)院和工程院聯(lián)合論證過，也是科學(xué)界目前的共識。
胡敏：小汽車對于PM2.5的貢獻(xiàn)方式，科學(xué)家的認(rèn)知是一致的：小汽車一次排放的顆粒物貢獻(xiàn)不高，但小汽車排放的揮發(fā)性有機(jī)物和氮氧化物會轉(zhuǎn)化為二次顆粒物，這樣的貢獻(xiàn)就高了。有的科研結(jié)論關(guān)注小汽車的一次排放，有些綜合考慮了二次轉(zhuǎn)化，解讀的角度不一，差異也就在所難免。
馮銀廠：機(jī)動車也會造成揚(yáng)塵污染，如果考慮這個因素，機(jī)動車的貢獻(xiàn)還要加大，但這不能算作機(jī)動車的排污。所以，大家對于機(jī)動車污染的評價準(zhǔn)則不一樣，要區(qū)分開來。也不能只看論文，要看官方公布的源解析結(jié)果。
對比北京、天津和石家莊的源解析結(jié)果，PM2.5在PM10中的占比，北京最高，天津次之，最后是石家莊。說明機(jī)動車污染多，PM2.5在PM10中的占比就高，例如北京；揚(yáng)塵高，占比就低，比如石家莊。說明在北京，機(jī)動車的污染更嚴(yán)重，天津和石家莊的燃煤、揚(yáng)塵更嚴(yán)重。
南方周末：如何看待“河北污染北京”？
張大偉：北京的重污染和京津冀地區(qū)同步，只要北京發(fā)生重污染，80%的情況下，周邊的城市都發(fā)生重污染。北京周邊地區(qū)的污染排放強(qiáng)度確實比較高。2013年環(huán)保部的數(shù)據(jù)顯示，二氧化硫排放最高的山東、內(nèi)蒙古、河北和山西都在北京周邊，氮氧化物也是類似。2012-2013年P(guān)M2.5源解析的結(jié)果表明，區(qū)域傳輸?shù)呢暙I(xiàn)在28%-36%，約為三成。這個結(jié)果是合理的，但不代表這個結(jié)果是唯一的。APEC藍(lán)帶來的一個很重要的認(rèn)識是，要改善空氣質(zhì)量，必須區(qū)域協(xié)同減排和污染物協(xié)同治理，區(qū)域內(nèi)的幾個省份聯(lián)合行動，所有排放大氣污染物的污染源，煤、車、工業(yè)、工地等都得協(xié)同減排。
馮海波：京津冀區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量最好和最差的城市都在河北。張家口和承德的“好”風(fēng)、邢臺、邯鄲的“差風(fēng)”都往北京吹。河北對北京有影響，同時也受到北京的影響。河北省的9個城市正在做源解析，今后將作為業(yè)務(wù)化工作，結(jié)果尚未完全完成。
北京治污走在京津冀的前列，是“過度治理”——北京投入五六千萬只能減排幾十噸的揮發(fā)性有機(jī)物，如果同樣的錢投在河北，可以減排幾千噸揮發(fā)性有機(jī)物。北京的資金和技術(shù)若是向河北轉(zhuǎn)移，會對京津冀區(qū)域的治理會產(chǎn)生事半功倍的效果。我們呼吁在京津冀建立排污權(quán)交易的統(tǒng)一市場和京津冀的環(huán)境保護(hù)基金，河北得到了治理，京津冀均能受益。
減一半污染實現(xiàn)APEC藍(lán)
南方周末：為什么北京的藍(lán)天總是稍縱即逝？
胡敏：即使在秋高氣爽、藍(lán)天白云下，大氣污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化過程仍在進(jìn)行。由機(jī)動車、工業(yè)企業(yè)排放的氣態(tài)污染物轉(zhuǎn)化成可凝結(jié)蒸汽，進(jìn)而核化成納米級的最小的顆粒物，盡管對顆粒物的質(zhì)量濃度增加不多，但是在大氣中“播撒”了大量顆粒物的“種子”；一旦出現(xiàn)不利的氣象條件，其他的氣體污染物在這些小顆粒物上不斷凝結(jié)，這些顆粒物就會迅速長大，就像種子迅速生根發(fā)芽一樣，霾就出現(xiàn)了。這個過程很快，常常是上午還是藍(lán)天，中午就出現(xiàn)了大量的種子，下午種子就開始發(fā)芽長大，藍(lán)天就隨之消失了。這是北京成霾的獨特過程。
南方周末：APEC期間氣象條件不利，APEC藍(lán)是如何實現(xiàn)的？
張大偉：2014年11月1日，專家預(yù)報11月4-5日、8-11日將有兩次不利氣象條件。4-5日是偏西南風(fēng)向，所以西南方向沿太行山東麓的廊坊、保定、石家莊，邢臺、邯鄲5個城市啟動最高級別減排措施。8-11日的預(yù)報是先偏東風(fēng)，再轉(zhuǎn)偏南風(fēng)，所以西南的5個城市繼續(xù)最高級別，東南方向的天津、唐山、滄州、衡水，包括山東的6個城市，啟動最高級別減排措施。另外，山西、內(nèi)蒙古等部分城市也相應(yīng)采取了措施。最終區(qū)域內(nèi)共有17個城市1萬多家工業(yè)企業(yè)停產(chǎn)停工，4萬多個工地停工。除此之外，燃煤電廠減排50%，鋼鐵、水泥等高架源全部停產(chǎn)，涉及VOCs（揮發(fā)性有機(jī)化合物）的工序全部停產(chǎn)，機(jī)動車限行，7個省份減排了約一半污染物，這才實現(xiàn)了APEC藍(lán)。
胡敏：課題組觀測了APEC期間顆粒物的增長過程，發(fā)現(xiàn)雖然APEC期間也遭遇了靜穩(wěn)天氣，污染擴(kuò)散不利，但顆粒物污染的增長明顯變慢。說明APEC期間的減排措施是有效的，因為機(jī)動車和工業(yè)過程排放的VOCs、氮氧化物、二氧化硫減少，導(dǎo)致這些氣態(tài)污染物形成的二次污染物減少了。
南方周末：如何讓“APEC藍(lán)”成為“常態(tài)藍(lán)”？
張大偉：APEC期間污染減排將近一半，所以才實現(xiàn)了APEC藍(lán)。但是這些減排量是依靠工業(yè)企業(yè)停限產(chǎn)、機(jī)動車限行、工地停工等實現(xiàn)的，這些措施大部分都是非常規(guī)措施，難以常態(tài)化。從長遠(yuǎn)看，還是需要通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源結(jié)構(gòu)等的調(diào)整優(yōu)化，以及末端治理的加強(qiáng)等來實現(xiàn)減排效果的常態(tài)化，這是一個循序漸進(jìn)的過程。當(dāng)下每年的常規(guī)減排力度通常最多也不超過10%，大幅度減排才能有根本性的改善，小幅度減排只能有小幅的改善，所以說空氣污染治理改善是復(fù)雜的、艱巨的、長期的過程。
馮海波：對河北來說，應(yīng)根據(jù)京津冀生態(tài)環(huán)境支撐區(qū)的定位，通過能源結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)深度調(diào)整和堅持走新型工業(yè)化和新型城鎮(zhèn)化的道路，顯著降低主要工業(yè)污染物排放量，顯著降低發(fā)展過程中對京津冀地區(qū)大氣環(huán)境的壓力，加快建設(shè)京津生態(tài)安全屏障，為整個區(qū)域提供良好的環(huán)境容量、空間和條件，讓“APEC藍(lán)”成為“常態(tài)藍(lán)”。
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