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李占清:环境指标“赶超”已是众望所归

发布时间: 2016-10-31 13:17:39  |  来源: 光明网  |  作者: 李占清  |  责任编辑: 科学频道

作者:李占清

入秋以来,千里灰霾笼罩华北大地,像一群冲出牢笼的野兽,驱不散、赶不去。灰霾为何如此难驯,而且独恋华夏大地?

我国以工业为主排放的污染气体自2008年左右开始下降,因脱硫费用较低,技术最成熟,硫化物排放相对集中的电厂、冶炼厂等二氧化硫排放下降明显。这方面不乏显著的例证:华北地区2015年大气柱二氧化硫含量只有2005年的一半;西安地面二氧化硫浓度近5年降低了近50%,地面能见度30多年连续降低(30%)的趋势也得以遏制。

另一大排放气体氮氧化物,其来源则相对分散,因为去氮技术难度大、费用高,NOx一直到2013 年前后才明显下降。目前虽然还不能确定这些下降的因素中有多少是政策性、技术性、经济性的,但这些方面应该都有贡献。

目前,似乎只有氨气还处于增加的态势,过去13年中,我国大气中氨气排放增加了大约30%,这可能与中国农业、畜牧业的发展有关。此外,在监测技术上我国仍有一些问题亟待解决。其中,卫星遥感最大的问题是缺乏垂直分布信息,这对反演精度影响很大,为此需要加大地面和飞机观测,尤其是综合观测。

从看不见的气体污染物到变成看得见的灰霾有一个新粒子形成的过程。早在2005年,我们在香河观测试验中就发现,大气环境有一个5~10天的准周期,冷锋过后空气异常晴朗,但随后能见度变差。后来发现几乎每天都有大量新粒子形成,这种情况在晴朗天尤甚。

新粒子形成是近年大气、环境研究的一个热点,尽管我们对其形成规律的了解较之以往已大有不同,但关于其形成的机理目前仍然存在较大的争议。基于一个基本的观测事实——清洁地区此现象往往较少,由此断定中国的灰霾来源还在于人为气体排放。

新粒子产生是灰霾产生的必要条件,而大气环流和气溶胶类型则是孕育重度灰霾的重要条件。大量研究表明,灰霾天增加也是气候变化的恶果之一。我国气候变化的以下几个特征与空气污染息息相关:冬季增温大,寒潮爆发少,风速减小,季风减弱,大气稳定度增加等。这些变化也有自然和人为因素,而温室气体排放无疑是最主要的元凶。

灰霾不仅受天气(短期)、气候(长期)影响,也反过来影响后者。黑炭气溶胶就是一个典型例子。通过植物、化石燃料产生的黑炭气溶胶对太阳辐射有很强的吸收性,能引起大气增温,地面降温,大气稳定度增加,不利于污染物排放。集聚的黑炭粒子进一步增加了大气温度,使大气变得更稳定,也更利于污染物的集聚,如此恶性循环就产生了重度灰霾。

因此,在减少黑炭排放方面,我们确实还有很多工作要做。煤燃烧不仅产生黑炭,它们也是酸性气溶胶和温室气体的主要来源,对云、降水影响显著。硫酸、硝酸、氨酸等粒子都是高效云凝结核。大气中如果没有它们,云就无法形成,从而抑制了降雨。我国毛毛雨减少,暴雨增加都在一定程度上与污染物增加有关。因此,去除灰霾不仅仅是净化环境的问题,它还有改善长远气候的功能。

未来,消灭灰霾既要靠天帮忙,也要靠人努力。污染气体和温室气体大多是孪生兄弟,因此,减排在我国已不仅是为了抑制全球温度上升,更是事关大众呼吸的健康问题。要解决我们的“呼吸之疾”,必须推进中国经济结构的转型升级,也必须依靠科技创新发展。我们不能被暂时的污染排放减少所蒙蔽,这种排放指标的下降,部分是因为经济周期性调整而引起的停工、停产造成的,而一旦经济复苏,未来的污染排放仍有反弹的可能和空间。

灰霾是社会发展的产物,污染因初级发展而产生,但会被高级发展所清除。当下,中国不少经济指标已超越西方。随着中国综合国力的不断提升,以及在科技创新、产业结构调整、全民教育和环保意识提升等方面的持续推进,“蓝天白云”这个最质朴的中国梦一定会尽早实现。

(作者系北京师范大学国家“千人计划”特聘教授、美国马里兰大学大气海洋系教授)

文章来源: 光明网
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