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關于高度重視相對濕度對霧霾影響的提案

發(fā)布時間:2017-02-28  來源:民進中央

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  黨中央、國務院對大氣污染治理高度重視。三年來的大氣污染防治經(jīng)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,空氣質(zhì)量是得到改善的。但是由于冬季取暖期的霧霾并沒有減輕,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,相對濕度上升,霧霾會加重。嚴重時,相對濕度在兩三個小時以內(nèi)從30%左右迅速上升到90%以上,并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(xù)24小時AQI指數(shù)在420——500之間

  相對濕度如下圖:連續(xù)16個小時相對濕度在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(xù)九個小時以上相對濕度保持在90%以上,西安甚至達到了100%;石家莊、太原、濟南等城市的相對濕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(guī)模的供暖煤改氣。

  2016年12月19日,各地AQI與相對濕度的連續(xù)情況

  地區(qū) 各地AQI 溫度 相對濕度 連續(xù)情況

  北京 200~367 -5~8℃ 40~91% 連續(xù)10小時84~91%

  天津 150~422 -4~3℃ 74~95% 連續(xù)9小時90~94%

  保定 380~480 -7~1℃ 92~98% 連續(xù)24小時92~98%

  石家莊 400~459 -2~7℃ 54~87% 連續(xù)9小時78~81%

  太原 140~278 -9~9℃ 29~95% 連續(xù)12小時84~95%

  濟南 235~463 3~11℃ 52~84% 連續(xù)15小時70~84%

  西安 360~456 1~7℃ 58~100% 連續(xù)10小時99~100%

  烏魯木齊 100~171 -2~5℃ 88~98% 連續(xù)9小時 95~97%

  據(jù)測算,每1立方米天然氣燃燒后可以產(chǎn)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(guī)模的水蒸氣如果全部擴散到高空影響不大,但是由于京津冀地區(qū)地形條件所限,當冬季氣候條件不利于空氣擴散時,大量水蒸汽聚集在低空,導致了相對濕度的提高,對霧霾的形成和加重產(chǎn)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(fā)表了由中科院地球環(huán)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(nèi)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(fā)現(xiàn)并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濕度的增高呈指數(shù)型增加:相對濕度小于20%時,轉化率為0.1;相對濕度大于90%時,轉化率高于1.1,增加了十倍。見圖(C、G)。

  2016年12月21日,清華大學環(huán)境學院鄭光潔博士、賀克斌院士等人在美國《科學進展》雜志上報告說,在北京及華北地區(qū)霧霾期間,硫酸鹽主要是由二氧化硫和二氧化氮溶于空氣中的“顆粒物結合水”,在相對濕度較高的環(huán)境下迅速反應生成。

  以上兩個團隊的研究結果相互印證,也證實了我們的觀察結果,即:在冬季取暖期氣溫較低、氣候條件不利于空氣擴散時,高相對濕度加快了霧霾形成和轉化的速度,加劇了霧霾的嚴重程度。

  我們也注意到,中科院大氣物理所研究員王自發(fā)等專家接受采訪時表示:按照我國當前的天然氣消耗量計算,每年燃燒天然氣產(chǎn)生的氣態(tài)水在3億噸左右,假如全部轉化成液態(tài)水,平攤在全國人口集中的東部地區(qū)(估算面積約360萬平方公里),液態(tài)水的厚度連0.1毫米/年都不到,僅占大氣中可降水量的幾十萬分之一,影響微乎其微。“煤改氣”不會顯著增加北京市大氣中的濕度,不是北京地區(qū)“豐富水汽”主要來源。

  我們認為,上述觀點混淆了相對濕度與絕對濕度的概念。相對濕度是表示空氣中的絕對濕度與同溫度和氣壓下的飽和絕對濕度的比值,得數(shù)是一個百分比。日常天氣預報中關于濕度的概念都是相對濕度,所以也就不存在所謂的天然氣燃燒產(chǎn)生的水汽變成降雨平攤在國土面積上微乎其微這樣的概念。

  綜上所述,要高度重視煤改氣產(chǎn)生的大量水蒸氣導致的高相對濕度對加劇霧霾轉化程度的影響。建議:

  一是霧霾嚴重地區(qū)盡快開展供暖聯(lián)調(diào)聯(lián)控的試點。目前天氣預報已經(jīng)能對嚴重霧霾產(chǎn)生的氣候條件進行比較準確的預告。建議在霧霾黃色及以上預警發(fā)布的時候,在做好城市居民的相關宣傳引導工作的基礎上,城市供暖提前實施聯(lián)調(diào)聯(lián)控,減量供熱或低溫供熱,減少向空氣排放的水蒸氣,以降低霧霾加劇轉化的條件。

  二是推廣燃氣鍋爐以及其他工業(yè)項目水蒸氣及余熱回收。我們調(diào)研中了解到,目前北京的燃氣供熱企業(yè)尚未加裝水蒸氣回收設備。而燃氣鍋爐加裝水蒸氣及余熱回收設備成本不高,可操作性強。盡快加裝水蒸氣及余熱回收設備,可有效緩解目前煤改氣大量排放水蒸氣對霧霾的影響,同時還具有節(jié)能、節(jié)水、減排三個方面重大意義。

  三是盡快組織多學科會商。關于霧霾的研究在我國起步較晚,過往數(shù)據(jù)積累較少,尚屬新興學科。目前對于汽車尾氣治理、細微顆粒物產(chǎn)生的原因等問題,都需要重點研究。尤其是關于霧霾成因、轉化規(guī)律、未來治理方向的爭議較大。建議盡快組織高層次的多學科會商,邀請具有世界水平的研究團隊參與,通過開展科學、民主、廣泛的研討,明確未來治理方向。

  四是進一步完善霧霾的信息發(fā)布系統(tǒng)。霧霾信息發(fā)布系統(tǒng)的重要性日益凸顯,而現(xiàn)有霧霾信息發(fā)布系統(tǒng)并不完善,2017年元旦前后重度污染天氣就出現(xiàn)過權威網(wǎng)站多地觀察數(shù)據(jù)長達十幾個小時缺失的情況。建議以地理信息系統(tǒng)GIS為依托,結合天氣情況和霧霾各相關因子,以及重點污染源和環(huán)境監(jiān)測站的位置,進一步完善霧霾的信息發(fā)布系統(tǒng),使得民眾更加理解霧霾發(fā)生規(guī)律,引導全社會形成共識,形成防治霧霾的合力。

作者:     責任編輯:張禹