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2017,北京的治霾悬念|鲁白对话贺克斌(3)

知识分子  · 公众号  · 科学  · 2017-03-18 06:57

正文

灰霾中的公园雕塑。摄影:赵亚杰


导语

近日,连续几天碧空如洗,使人们对蓝天重燃希望。然而3月16日开始,中国北方部分地区空气质量再次出现中至重度污染,其中北京、河北等地重度污染。

人们也不会忘记,2017年是落实国家《大气污染防治行动计划》(大气十条)的收官之年。“到 2017年,京津冀地区细颗粒物浓度下降25%,其中北京市PM2.5年均浓度控制在60微克/立方米左右。”“大气十条”提出的目标赫然眼前。但是,时不时出现的重度霾污染不免使人担心,这个目标还能如期实现吗?

在前两期对谈中,《知识分子》主编、清华大学教授鲁白与中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌,已经系统梳理了冬季霾污染治理的焦点所在、以及霾污染治理的国家战略。然而,在决战之年,作为首都,北京的霾污染治理目标能否如期完成,《知识分子》欲对这个问题做比较深入的探究。


对话 | 鲁白(《知识分子》主编、清华大学教授)

贺克斌(清华大学环境学院院长、中国工程院院士)

整理 | 程莉

责编 | 李晓明


  


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空气质量真的在好转吗?


  • 2017年1月初,环保部通报全国及部分地区空气质量变化情况:从2015、2016年全国31个省(区、市)PM2.5日均值浓度来看,空气质量总体向好,重度及以上污染天数占比减少,优良天数比例明显上升。从区域分布看,京津冀及周边地区空气质量相对较差。从时间分布来看,3-10月份空气质量较好,重污染天气主要发生在冬季。


  • 环保部数据显示,2016年,全国338个地级及以上城市中PM2.5平均浓度为47微克/立方米,同比下降6%。平均优良天数比例为78.8%,同比上升2.1个百分点。2016年京津冀PM2.5年均浓度为71微克/立方米,已低于2017年目标。


  • 3月5日,《2017年政府工作报告》称,过去一年,“二氧化硫、氮氧化物排放量分别下降5.6%和4%, 74个重点城市细颗粒物(PM2.5)年均浓度下降9.1%。”


鲁白:据环保部通报,霾污染治理有进展,空气质量在变好,我们却感觉霾污染还在严重影响我们正常生活和工作。原因到底是什么?


贺克斌:事实上,从2013年起,华北地区PM2.5浓度年日均值一直在下降。但是为什么我们没感觉呢?


我打一个比方。你的孩子发高烧了,到医院,大夫体温表一测,41度,赶紧吃点药、打个针,观察一下。然后39度了,但是你手一摸,孩子额头还是那么烫。你就跟大夫说药不行,赶紧给我换一种药。家长经常有这样的经验。我们现在就处在这个阶段。大夫说温度在往下降,你相不相信大夫的体温表?


鲁白:你的意思是,国家环境监测网监测的数据更科学?


贺克斌:应该说,现在的改善程度还没有达到感官可以明显感受到的程度,还必须依靠监测数据来判断。我们可以从环保部发布的环境公报上查到每年的数据,最新公报是2015年的。2013年,74个新标准第一阶段监测实施城市PM2.5年均浓度范围为26~160微克/立方米,平均浓度为72 微克/立方米,达标城市比例为4.1%。2014年, 74个城市细颗粒物(PM2.5)年均浓度范围为19~130微克/立方米,平均为62微克/立方米;达标城市比例为11.2%。2015年, 74个城市PM2.5年均浓度范围为 22~107微克/立方米,平均为55微克/立方米, 比2014年下降14.1%;达标城市比例为16.2%, 比2014年上升4.0个百分点。而在这一年,全国338个地级以上城市全部开展空气质量新标准监测,PM2.5年均浓度范围为 11~125微克/立方米,平均为50微克/立方米 (超过国家二级标准0.43倍);日均值超标天数占监测天数的比例为17.5%。


当然,与全国相比,京津冀地区还是“重灾区”。2013年,京津冀区域13个地级及以上城市PM2.5平均浓度为106微克/立方米,PM10平均浓度为181微克/立方米,所有城市的PM2.5和PM10均超标;北京市PM2.5年均浓度为89微克/立方米,超标1.56倍。2014年,京津冀区域13个地级及以上城市PM2.5年均浓度为93微克/立方米,同比下降12.3%,仅张家口市达标,其他12个城市均超标;北京市PM2.5年均浓度为85.9微克/立方米,同比下降4.0%。2015年,京津冀区域13个地级及以上城市PM2.5平均浓度为77微克/立方米(超过国家二级标准1.20倍),比2014年下降17.2%,有12个城市超标;北京市PM2.5年均浓度为81微克/立方米。


应该看到的是,冬季仍出现较多重污染过程,使这一季节改善情况不明显,需要实施更有季节针对性的治理措施。




空气污染治理的拐点何时到来?


  • 让我们能够明显感到霾污染少了的那个拐点,京津冀区域基本上要把年日均值降到50微克/立方米以下。


鲁白:大家都想知道,我们什么时候能到空气污染明显减少的拐点?也就是说,治理到什么程度,我们才会有明显感觉空气变好了?


贺克斌:这要看怎么理解空气污染的拐点。如果以全国的二氧化硫排放总量计,2007年是拐点,二氧化硫总量排放开始下降。2006年,全国二氧化硫排放量2588.8万吨,比2005年增长1.5%;2007年二氧化硫排放总量为2468.1万吨,比上年下降4.7%,与2005年相比,二氧化硫下降3.2%。


如果以氮氧化物排放总量计,2012年是拐点,氮氧化物排放总量2337.8万吨,比上年下降2.77%。 



如果以PM2.5的浓度计,如前面介绍,2013年以来PM2.5浓度年日均值一直在下降,因此可以把这一年看作是拐点。按照国家环境管理要求,哪个城市不管谁当市长,都是看谁的PM2.5浓度下降得更快,要排名、要约谈,那谁还敢把PM2.5浓度搞得比以前更高?所以不能笼统地谈拐点。


让我们能够明显感到霾污染少了的那个拐点,京津冀区域基本上要把年日均值降到50微克/立方米以下。京津冀区域PM2.5年均浓度从2013年的89微克/立方米,已经降到了现在的73微克/立方米。到2020年目标是56微克/立方米左右。从50多到30多的阶段,我们就从能见度上感觉到较明显变化了。


国内外现已研发的科学技术方法可以较清晰地确定一个地区整体达到二级(良)及以上空气质量标准所需的主要污染物减排幅度。我国多项研究结果表明:要实现全国城市空气质量基本达标,大气污染物的排放量总体上要削减一半左右,其中空气质量较差的京津冀地区,削减比例甚至要超过70%。我国何时能够实现空气质量基本达标,取决于上述减排目标何时能够实现。尽管不同研究机构目前较多地将2030年设定为全国空气质量达标的预期时段,但实际实现的时间将取决于我国社会经济发展和科学技术进步等进程的影响。


能源革命推进、经济结构转型、生产和污染治理技术进步、以及生活方式转变等的进程快慢都可以推动上述目标提早或推迟实现。



政府到底干了什么?


  • 快速城市化、快速工业化、快速机动化使我们在不断解决大气污染老问题的同时,又不断面临新问题挑战。


鲁白:这个周期似乎很长。很多人会问,政府到底有没有重视环境治理?


贺克斌:应该说,我国历届政府都是重视环境保护的,各个时期都出台了很多环境方面的政策。


鲁白:但是为什么还是成了现在这种局面?


贺克斌:有人曾说,有两种可能。第一种可能是领导口头上重视,但没有实际行动;第二种是领导口头和实际行动上都重视了,但是搞科学技术的人没有搞清楚环境问题的关键,误导领导做了一些没有效果的事,造成了今天这个局面。我认为,要真正理解治理PM2.5所必须经过的阶段,就需要了解我国大气污染演变的历史过程。


鲁白:很多人回忆说,二十年前甚至十年前根本没有霾啊。


贺克斌:对。20世纪70年代的时候,北京根本没有霾污染、PM2.5这种概念,甚至全世界包括美国都还没有涉及PM2.5。那时候的大气环境矛盾主要集中在工业生产排放的污染物,主要关注的大气污染主要成分是TSP(总悬浮颗粒物)


上世纪80年代末90年代初,我国的工业化进程加速,煤炭消耗量快速增长,主要面临的大气污染是煤烟型污染,主要污染现象是PM10、二氧化硫和酸雨。


2000年前后,我国城市化、机动化进程加速,在燃煤排放大幅增长的同时,又增加了机动车排放。PM10、二氧化硫、酸雨问题尚未完全解决情况下,氮氧化物和PM2.5问题开始凸显。


针对这些问题,几十年来,我国科技人员开展了一系列研究工作,政府出台了一系列政策措施。2016年5月,环保部陈吉宁部长在第二届联合国环境大会会上宣布,我国酸雨区占国土面积比例由历史高峰值的30%左右降至2015年的8.8%。全国酸雨的pH值平均值恢复到正常水平5.6,中国酸雨问题已经基本解决。绝大多数城市TSP和二氧化硫问题也已经解决。北京曾经二氧化硫不达标,现在浓度基本都在20微克/立方米以下。


所以可以说,我国过去30多年“三个快速化”——快速城市化、快速工业化、快速机动化使我们在不断解决大气污染老问题的同时,又不断面临新问题挑战,而PM2.5就是发展阶段中的一个新问题。



为什么治理PM2.5比历史上任何污染都难?


  • PM2.5成分非常复杂,是典型的大气复合污染。


鲁白:在科技技术远比今天落后的时代,TSP和酸雨我们都解决了,为什么现在治理PM2.5这么难?


贺克斌:因为PM2.5成分非常复杂,是典型的大气复合污染。全世界有三种大气复合污染。所谓复合污染是指污染源排出来的一次污染物经过一系列的二次化学反应生成的新的污染物。第一种是臭氧,著名的洛杉矶光化学烟雾的核心污染物便是臭氧,污染源排出来的氮氧化物和VOCs,经过化学反应形成了臭氧。第二种是酸雨或者叫酸沉降,污染源排出来的二氧化硫、氮氧化物经过大气化学过程以后,以雨水沉降的形式形成PH值低于5.6的酸雨。第三种就是细颗粒物(PM2.5)。细颗粒物(PM2.5)之所以复杂,在于臭氧和酸雨都不是直接从排气管或者烟囱直接排出的,但PM2.5中一部分成份是直接从污染源排出来的,还有另外一部分是排放的气态污染物经二次化学反应后生成的,其成分比臭氧和酸雨要复杂很多。因此,其来源涉及范围要广泛得多,治理过程也更复杂。


上世纪90年代中期,美国开始讨论PM2.5的时候,我在美国哈佛大学环境研究中心做访问学者。1996年,美国谈及PM2.5对健康的危害,要不要把其列入美国空气质量标准?此事引发大面积争论,直到2003年前后PM2.5才被列入标准内。


1996年我从哈佛回到清华,我们在清华老环境学院楼顶建了国内第一个PM2.5长期连续观测站。当时大家的研究经费都是零零散散的,但这个观测点,一测就是连续十几年,没有停过。直到十几年以后,楼旁边的大树长高了,影响到了采样,才移到了经管学院的楼顶上。


鲁白:为什么选择经管学院的楼顶?


贺克斌:理工科楼包括医学院,都有做实验的通风管道。尽管大部分废气会处理掉,但还是会干扰我们测量,特别是PM2.5成分这样的痕量分析。所以一定要找没有任何化学、生物实验的楼。经管学院没有这些影响。



PM2.5“成名”之路


  • 2013年1月1日我国开始对公众播报PM2.5数据,1月12日前后出现了一次持续十来天的重度灰霾,涉及面积将近200多万平方公里,几乎可以说是一场遭遇战。


鲁白:我从您刚才对历史的介绍中可以看出,我们在不断解决一个一个老问题,但是也在不断面临新的挑战。从这段历史中,我们有些什么样的经验和教训?


贺克斌:我们在解决老问题的时候,积累了很多经验,但是也存在教训,就是我们对新问题的预判能力不足。所以当PM2.5来的时候,我们在方方面面都有一点准备不足。当然也不是完全一点没准备。


鲁白:直到今天,还有人认为当年是因为美国大使馆公布了PM2.5数据,中国才开始重视,把它列入了空气质量标准。


贺克斌:事实上这个时间上是对不上的。美国大使馆公布PM2.5数据是在2011年9月份,而在2012年2月29日,国务院常务会议就审议通过并发布了《环境空气质量标准》(GB3095-2012)。新标准新增了PM2.5的年平均、24小时平均浓度限值,收紧PM10和NO2浓度限值等等。没有哪个国家从讨论问题到最后做出来政策或国标只需要几个月的时间,而且在2011年11月份发布的已经是第二次空气质量标准征求意见稿了。事实上,2008年北京奥运会保障蓝天获得了成功后,国家就已经开始组织专家讨论新的环境空气质量标准,那时候一些专家就在内部争论,应不应该把PM2.5纳入空气质量标准体系里。


鲁白:好像还有人不同意?理由是什么?


贺克斌:反对方提了一些跟现实对接的具体问题,主要有两个。首先,一旦定了将PM2.5纳入空气质量标准后,就要有治理的措施跟上。持反对意见的专家认为我国技术储备还不够,甚至连监测设备的认证都跟不上,就算认证跟得上,还要按一个严格的过程训练监测队伍,时间太仓促。还有一个理由是,PM10里面含PM2.5,像北京上海这种大城市,PM10里三分之二是PM2.5。反对意见认为可以通过加严PM10的标准间接推动治理PM2.5。


鲁白:你当时持什么意见?


贺克斌:我主张将PM2.5纳入空气质量标准。一个最重要的依据是,经过1998以来十多年的连续观测,确定PM2.5里的二次转化成分占三分之二,包括二氧化硫转化成硫酸盐,VOC转化成二次有机物,氮氧化物转化成硝酸盐等。如果只列入PM10,大家就会把治理注意力放在除尘上。如果把PM2.5还当成PM10治理的话,就是没有考虑到PM2.5的有气态前体物转化的复杂性,治理思路上可能会产生偏差。


鲁白:那么,美国大使馆公布PM2.5数据之后,对此事实际上起了加速的作用?


贺克斌:可以这么说,如果没有美国大使馆公布PM2.5数据这件事,我们可能还会争论更长时间。社会舆论倒逼,加快了政府决策的时间进程。


2013年1月1日我国开始对公众播报PM2.5数据,1月12日前后出现了一次持续十来天的重度灰霾,涉及面积将近200多万平方公里,几乎可以说是一场遭遇战。然后,2013年9月国务院印发《大气污染防治行动计划》,全面打响了抗击灰霾的战争。



2017年北京治霾达标须超常规努力


  • 北京市2016年PM2.5年均浓度为73微克/立方米,同比下降了9.9%,创下《大气十条》实施以来最大降幅。但要完成2017年60微克/立方米左右的目标,还需要下降17.8%。


鲁白:那在您看来,北京市要实现2017年大气污染防治目标,难度有多大?


贺克斌:目前看下降25%应该没有问题,但要达到60微克/立方米左右,面临巨大挑战。


要从73微克/立方米降到60微克/立方米左右,必须有两个条件,第一是“人努力”,北京本身要付出超常规的努力,周边的省市也要做超常规的协同,特别是针对冬季的超常规措施。最近环保部等四部委和北京等六省市联合发布的“京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案”一定程度上体现了这种超常规努力。第二,还希望“天帮忙”。比如去年到12月28号,北京还是年均69微克/立方米,但就因为后面一次重污染过程,最终年均浓度就变成了73微克/立方米。希望2017年的11、12月少一些低风速静稳天气,少出现极端不利气象条件,因为它能很大程度抵消常年的怒力。


制版编辑:邓志英


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