關於高度重視相對溼度對霧霾影響的提案
中國民主促進會中央委員會
黨中央、國務院對大氣汙染治理高度重視。三年來的大氣汙染防治經驗證明,「大氣十條」確定的路線方向是正確的,相關措施是有效的,空氣品質是得到改善的。但是由於冬季取暖期的霧霾並沒有減輕,所以人民群眾對治理霧霾的獲得感不夠明顯。
我們觀察到:在冬季取暖期,當風力減小到二級以下時,相對溼度上升,霧霾會加重。嚴重時,相對溼度在兩三個小時以內從30%左右迅速上升到90%以上,並保持一個較長的時間。
以2017年1月1日北京為例:
霧霾情況如下圖:連續24小時AQI指數在420--500之間
相對溼度如下圖:連續16個小時相對溼度在92--95%之間
此外,2016年12月19日重度霧霾期間,北京、天津、保定、西安、烏魯木齊等城市,都有持續九個小時以上相對溼度保持在90%以上,西安甚至達到了100%;石家莊、太原、濟南等城市的相對溼度也至少有九個小時在70%以上。這些城市有一個共同的特點,就是都進行了較大規模的供暖煤改氣。
2016年12月19日,各地AQI與相對溼度的連續情況
地區各地AQI溫度相對溼度連續情況
北京200~367-5~8℃40~91%連續10小時84~91%
天津150~422-4~3℃74~95%連續9小時90~94%
保定380~480-7~1℃92~98%連續24小時92~98%
石家莊400~459-2~7℃54~87%連續9小時78~81%
太原140~278-9~9℃29~95%連續12小時84~95%
濟南235~4633~11℃52~84%連續15小時70~84%
西安360~4561~7℃58~100%連續10小時99~100%
烏魯木齊100~171-2~5℃88~98%連續9小時95~97%
據測算,每1立方米天然氣燃燒後可以產生1.55公斤水蒸氣,而2015年北京市供暖期單日天然氣用量在1億立方米以上,單日排放水蒸氣在15萬噸以上。這個規模的水蒸氣如果全部擴散到高空影響不大,但是由於京津冀地區地形條件所限,當冬季氣候條件不利於空氣擴散時,大量水蒸汽聚集在低空,導致了相對溼度的提高,對霧霾的形成和加重產生影響。
2016年11月14日,國際著名期刊《美國國家科學院院刊》(PNAS)發表了由中科院地球環境研究所王格慧研究員領銜、來自中國、美國、英國、以色列等國家的四十五位科學家組成、多家國內外研究機構參與的科研團隊的研究成果。該團隊通過對西安和北京的外場觀測與實驗室煙霧箱模擬,發現並證實大氣細顆粒物上二氧化硫被二氧化氮液相氧化是華北秋冬季霧霾的重要形成機制。外場觀測表明:二氧化硫轉化成硫酸鹽的轉化率隨著相對溼度的增高呈指數型增加:相對溼度小於20%時,轉化率為0.1;相對溼度大於90%時,轉化率高於1.1,增加了十倍。見圖(C、G)。
2016年12月21日,清華大學環境學院鄭光潔博士、賀克斌院士等人在美國《科學進展》雜誌上報告說,在北京及華北地區霧霾期間,硫酸鹽主要是由二氧化硫和二氧化氮溶於空氣中的「顆粒物結合水」,在相對溼度較高的環境下迅速反應生成。