青島霧霾成因深度解析

2021-02-22 青記



12月24日,青島,連續第四天的重度霧霾天氣。

早上醒來,窗外依舊是灰濛濛的天,打開手機,此刻帝都已經降到77,轉為「良好」青島的空氣品質指數依然高達316。很多市民不禁要問,為什麼同樣颳起大風,首都霧霾可以被吹散,青島卻依然籠罩在霧霾之中呢?

這就涉及到非常專業的青島霧霾成因問題。青記君應該算是青島最早關注霧霾的媒體人之一,至今還可以在2011年12月17日的報紙上看到兩個版的報導,這幾年還關注過低碳城市,跟相關領域的學者、環保和發改委等官方都曾經有過接觸,這一篇文章是這些年青記君對青島霧霾成因的深入分析。

友情提示:這幾天出門發現,在青島大街上,行色匆匆的市民鮮有戴口罩的,青記君提示,這種重度霧霾天氣請一定要戴口罩。


【青島霧霾研究史】

起步於上世紀90年代,當時主要擔心從青島往日韓輸出有害物質

青島霧霾的研究可以追溯到上個世紀90年代,這主要跟青島的地理位置有關。

一位學者表示,由於青島地處亞洲大陸,且距離韓國、日本和北太平洋較近,其特殊的地理位置對於研究汙染物的越境傳輸及亞洲粉塵和人為汙染物的輸出極為有利,所以研究機構從上世紀90年代初就對青島PM2.5進行了監測。

1991年和1992年,國家環境監測中心、清華大學環境工程系的專家們對青島市大氣顆粒物來源進行定量解析,只不過當時還沒有提出PM2.5的概念,而是用細顆粒來表示空氣動力學直徑小於2.5微米的顆粒,也就是2011年後熱炒的PM2.5。

專家們在青島市工業北區的電站閥門廠、工業南區的四方旅社等地設置了採樣點。根據當時的研究,土壤揚塵和燃煤飛灰、硫酸鹽二次顆粒物,以及海鹽顆粒是3種主要來源。

但在很長一段時間內,並沒有針對青島霧霾系統全面的分析。

2011年,青島市環保局監測中心站王靜研究員告訴青記,其實青島市是全國開展PM2.5監測比較早的城市之一,他們目前也在進行關於PM2.5的成分分析。「比如,PM2.5中關於汽車尾氣、建築粉塵、海鹽顆粒等成分所佔的比重,下一步將進行有針對性的控制。」


【青島霧霾來源】

外域傳輸佔大頭,主要來自河南中部、安徽北部、長江三角洲附近的黃海區域

對霧霾大規模研究主要是在2011年底,這一年,霧霾開始成為人們生活中的常態化,就像每年春夏之交的滸苔。官方和學者越來越形成一宗共識:查清青島市PM2.5潛在的汙染來源地區和不同地區對青島市PM2.5汙染的影響程度,對制定青島市的PM2.5汙染治理政策和提升青島市的空氣環境質量具有重大意義。

來自山東科技大學程建光教授和他的研究生杜豔偉的最新研究認為,外域傳輸為青島市高濃度PM2.5的重要來源。

那麼汙染源主要來自什麼地方呢?上述分析認為,青島市PM2.5的潛在汙染源區主要分布於河南省中部、安徽省北部、長江三角洲附近的黃海區域(這是一塊神奇的區域,青島滸苔也來源於此),山東省與河北省交界處、天津地區和內蒙古中部等地區,其權重濃度相對也較大,即對青島市PM2.5汙染的貢獻也較大。

河南中部對青島市PM2.5汙染的貢獻最大,其權重濃度大於150μg/m3。其次內蒙古中部,河北山東交界區域、安徽北部及東海北部、 黃海南部的貢獻也較大, 權重濃度在 100 ~150μg/m3之間。

150μg/m3是一個什麼概念呢?以12月24日為例,此時的PM2.5是265μg/m3。


【自身的問題】

青島市區PM2.5的來源主要為燃煤、城市揚塵、機動車、工業生產。

那麼,對於如此重度的霧霾,青島自身就沒有問題嗎?

其實不用專家研究,普通市民也能看出,青島市 PM2.5呈現明顯的季節分布特徵,PM2.5濃度值冬季最高,秋季次之,夏季最低。 之所以冬季汙染比較嚴重, 這種現象可能與冬季與秋季末的採暖燃煤有關。

這種觀察也有數據支撐,研究表明,青島市區PM2.5具有明顯的季節分布特徵:冬季PM2.5汙染最為嚴重,超標率高達 61.1%,秋季次之為 20.6%, 春季為19.4%,夏季最低,為13.3%。

根據對2013 年青島市 PM2.5成分的研究顯示, 青島市區PM2.5的來源主要為燃煤、城市揚塵、機動車、工業生產。

「青島市的一次能源結構以煤炭為主,煤炭的燃燒不僅能直接排放大量的一次細顆粒物, 而且燃燒產物如SO2、NOX等前體氣態汙染物也能夠通過光化學反應生成二次細顆粒物排放到大氣中去, 間接貢獻PM2.5。 青島市冬季常颳大風,揚塵在一定程度上對顆粒物汙染的貢獻也不可忽視; 青島島市的雨季集中在夏季,大氣環境中的顆粒物濃度因為雨水的衝刷、稀釋和碰撞等各種物理作用, 使得其能在一年中出現個濃度最低期。」

青島市供熱辦此前有關數據顯示,一個供熱季,全市供熱燃煤鍋爐消耗燃煤約120萬噸。據測算,燃燒一噸煤可產生約1萬立方米廢氣和200千克煙塵。供熱期間,燃燒大量煤炭,除了二氧化氮、二氧化硫、可吸入顆粒物三項汙染物總量呈現上升趨勢外,細顆粒物PM2.5含量也呈升高趨勢。在青島供熱行業煤炭佔比超過95%的現狀下,汙染物排放量較大,能源利用效率有待提高。


【如何治理?】

能源結構調整是根本,「最能體現一個市長本事的就是搞天然氣的能力」

實際上,包括學界和不同政府部門之間,對於霧霾成因都有不同的看法。

以北京等地近期的重度霧霾為例,環保部門專家認為與採暖燃煤排放二氧化硫等汙染物密切相關。住建部門有關官員則認為,其主要原因是汽車尾氣,不是供暖。中國氣象局專家認為,主要是外來輸送。而北京市環保局不久前剛發布報告認為,霧霾成因中北京本地產生約佔七成。

但根據青記君的判斷,傾向於相信是能源結構問題。

幫青島做低碳城市規劃(青島是山東省第一個低碳試點城市)的人大環境學院王克老師告訴青記君,低碳城市建設中很重要的一點清潔能源的使用,「使用天然氣能源後,城市的霧霾天氣也將會改善。」青記君採訪過的廈門大學中國能源經濟研究中心主任林伯強也是這個觀點,「中國霧霾的成因在於煤炭而非汽車尾氣。」

青島市政府在調整能源結構方面已經達成共識。

今年1月7日,青島市政府下發《青島市加快清潔能源供熱發展的若干政策》。根據政策,島城將全面實施清潔能源供熱。

去年3月,泰能集團副總經理王春生也表示,最可行的是改變以煤炭為主的能源結構,大力推廣天然氣在供熱行業的使用率。因為天然氣是清潔能源,完全燃燒後僅產生二氧化碳和水,基本不產生其他汙染物,而且天然氣燃燒裝置後期運行成本低。

據王春生介紹,青島目前已建設了可同時接入中石油、中石化雙路氣源的接收門站,以及相對應的天然氣管網,董家口港液化碼頭也在建設中,建成後氣源更加充足。除了天然氣外,海水源、汙水源、空氣源等供熱方式,也已經在青島開始試點。

但多位學者告訴青記君,改變能源結構並非一朝一夕,「一個原因是能源消耗還有一定的慣性,短時間很難改變,再一個很重要的,中國天然氣的供應並不充足,所以很多人都笑稱,最能體現一個市長本事的就是搞天然氣的能力。」

歡迎關注青記,這個公號希望為您帶來關於青島政商的獨立、獨到的原創分析,也會邀請各路專家分享他們關於青島這座城市發展路上的冷靜思考。歡迎各種約稿qingdaomeitiren@163.com。

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