京津冀PM2.5究竟源自哪里?
2017-1-6 14:00:00 阅读量(247)

——主要来源依次是燃煤、工业、机动车排放及扬尘,采暖季前后PM2.5组分明显不同




近期北京PM2.5组分情况
京津冀地区采暖季前后PM2.5主要组分占比图



采暖季前后北京、天津、石家庄有机碳组分占比图



本报讯 京津冀及周边地区空气重污染频发,面对雾霾袭扰,人们不禁要问,挥之不去的PM2.5究竟源自哪里?这一地区的重污染有何特征?PM2.5组织成分呈现哪些变化特征?

中国环境科学研究院、中国环境监测总站开展的京津冀空气重污染特征探析研究致力于解答这些疑问。

京津冀地区PM2.5组分具备3种特征

2016年11月,环境保护部组建了京津冀及周边颗粒物组分监测网(简称组分网),覆盖两市3省(北京、天津、河北、山东、河南)20个城市,构建了集23个手工监测点、13个在线监测点、8个快速源解析监测点、32个气溶胶激光雷达监测点、1台激光雷达走航车于一体的区域多参数综合立体监测体系,对重污染发生、发展、消退过程的颗粒物化学组分特征与来源,进行实时追踪和快速解析,获取了大量数据。

近期,环境保护部依托组分网进一步开展了大气PM2.5组分监测,得出了一系列结果。

京津冀及周边区域PM2.5组分中占比较高的是有机碳、硝酸盐、硫酸盐、元素碳和地壳类元素,表明导致京津冀地区空气污染的主要来源依次是燃煤、工业、机动车排放以及扬尘,既有一次性排放,又有二次生成,二次生成约占50%~60%。

各地PM2.5成因和来源因产业结构、气象条件、地形等影响因素不同而有差异。北京PM2.5组分中,以机动车排放(有机碳、硝酸盐)和燃煤(有机碳、硫酸盐)为主,机动车排放贡献率约占30%,高于其他城市;天津以燃煤(有机碳、硫酸盐)和机动车排放(有机碳、硝酸盐)为主,因其西南部存在涉氯工业,氯离子(Cl-)浓度偏高;石家庄以工业燃煤(有机碳、硫酸盐)、散煤燃烧(硫酸盐、元素碳)和柴油车排放(有机碳、元素碳)为主。

采暖季前后PM2.5组分明显不同。冬季采暖期间,本地污染源增加,同时冬季边界层内大气活动减弱,大气边界层高度降低,且由于地面气温低,近地层易出现逆温现象,众多不利扩散条件加剧了污染物累积。从监测结果看,采暖季前后对比,北京市、天津市、石家庄市有机碳占比呈增加态势,燃煤排放影响进一步凸显。其中,北京市PM2.5组分中,除有机碳外,元素碳与硫酸盐占比也有所增加,硝酸盐占比明显减少,表明供热燃煤特别是散煤燃烧排放增加。

■重污染过程中PM2.5组分有较大变化

据统计,2016年9月~12月底,京津冀地区共发生约15次重污染过程。造成重污染的原因主要有局地污染排放、区域污染传输、局地排放与区域传输叠加,以及气象条件和地理环境影响,特别是京津冀地区易受西南弱小风影响,整体呈静稳态势,加剧了重污染的生成。不同的污染成因,导致每次重污染过程PM2.5组分的差异。

以2016年12月15日~21日京津冀及周边重污染过程为例,PM2.5组分有较大变化。北京琉璃河、保定、石家庄,以散煤燃烧为典型特征的有机碳和硫酸盐浓度较高。郑州—安阳—石家庄由南向北重污染天数逐渐增加;污染来源由燃煤、机动车与工业向燃煤与工业排放转变,有机碳占比逐渐升高,硝酸盐占比逐渐降低。唐山市12月20日~21日由于钢铁等工业排放影响突出,导致颗粒物中硫酸盐浓度剧增,有机碳变化不大。

同时,利用气溶胶单颗粒飞行时间质谱分析方法,对北京、天津、石家庄等8个城市的颗粒物来源进行了快速实时解析,结果显示:燃煤、机动车、工业排放是上述城市的主要污染来源,贡献率分别占23.3%~46.6%、19.4%~29.8%、8.1%~24.8%。

延伸阅读

研究得出3个基本结论

综合分析,可以得出以下3个基本结论:

京津冀区域大气污染主要由工业(钢铁、水泥、电力、化工、陶瓷等产业)及燃煤、机动车排放、扬尘引起。

进入采暖季,由于京津冀区域产业结构偏重、污染物排放量大,集中供暖燃煤与居民取暖散煤燃烧排放叠加,以及不利的气象条件和局地环境,导致该区域重污染频发。

北京市应重点加强机动车、供暖期燃煤,特别是散煤燃烧污染管控;天津市应重点加强燃煤、机动车和工业排放污染管控;石家庄市应重点加强燃煤和工业排放污染管控。

研究建议,鉴于不同地区、不同时段、不同污染过程PM2.5成因的差异,既要严控细颗粒物的一次排放,更要重视气态污染物(可二次生成颗粒物)的协同控制,实现大气污染防治因地制宜、精准施策。

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