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无可置疑地采用适用采暖情势,大多像邓泽芝同

2019-11-26 15:59
科学家的价值不只在SCI期刊里

雾霾缘何频袭?     撰文:方晨

昨天,住建部相关负责人在回应供暖热点问题时表示,提倡“南方地区”科学地选择适宜采暖方式,采用分散、局部的供热方式,解决个性化采暖需求。小编采访发现,随着南方极端天气增多和老百姓生活质量要求的提高,各界对于南方也要供暖已达成共识,当前争论的焦点其实是如何供暖。

大气污染成因到底是什么,环保部今天透露,京津冀区域大气污染防治联合研究顾问组5名院士和总体专家组25名专家,以及全国各地大气领域各研究方向的专家代表经过共同会商,专家们指出,污染物排放是大气污染形成的内因,气象条件是大气污染形成的外因。专家们提出,应有序淘汰民用散烧煤和10吨以下燃煤工业锅炉等多项建议。

“我们做科研,无论是得到科技部、国家自然科学基金委员会还是其他单位的资助,究其根源,资助都是来源于老百姓。我们真的应该‘取之于民、用之于民’。”这是北京大学邓芙蓉教授从事科研工作20年来的体悟。

2013年新年伊始,我国许多地区就遭遇了大范围的严重雾霾天气。据环保部监测,1月29~30日,雾霾面积达到约140万方公里,也就是说我国国土面积的大约  1/7都在雾霾的笼罩之下。在全国74个空气质量监测城市中,有33个城市的空气质量指数(AQD超过300,达到污染”级别。拿北京来说,1月份仅有5天(也有说是6天)不是雾霾天,空气质量连续多日达到最恶劣的六级,网上到处是PM2.5(tip1)浓度“再次爆表”的惊呼,就连北京市气象台也发布了有气象预警史以来首个霾橙色预警信号。

住房城乡建设部城市建设司负责人说,目前媒体关注的“南方地区”主要指长江流域地区,特点是夏热冬冷,涉及14个省,约1.5亿城镇人口。

2016年冬季全国空气质量不升反降

邓芙蓉教授参与的《大气颗粒物短期暴露对心血管和呼吸系统的影响特征及其机制研究》项目获得了前不久揭晓的2018年度北京市科学技术奖的二等奖。在212项获奖成果中,与百姓生活息息相关的民生科技成果颇多。许多像邓芙蓉一样颇具民生情怀的获奖科学家,致力于用自己的学术积累让普通老百姓体会到科技的“温度”。

我国2012年新修订的《环境空气质量标准》,首次设定了PM2.5浓度限值,并将其纳入“空气污染物基本项目”进行控制。PM25的24小时平均浓度,一级标准是35微克/立方米,二级标准是75微克/立方米。在这次的雾霾天中,多个城市PM25的24小时平均浓度远远超标,达到200甚至300微克/立方米以上。据报道,1月13日,北京部分地区的PM2.5实时浓度,甚至令人震惊地突破了1000微克/立方米。

该负责人表示,“南方地区”冬季潮湿阴冷,室外温度低于5℃时,人们的不舒适感强烈。“南方地区”冬季采暖是生活水平提高后的自然需求,应该积极回应百姓的要求。但是选择什么样的供热方式适宜,需要统筹解决。

专家们认为,从季节分布来看,秋冬季是重污染高发季节。尤其是京津冀及周边地区,进入采暖季后重污染呈高发态势。

关注大气污染与健康 想在老百姓前面

那么,雾霾到底是什么,它又是怎么形成的呢?

该负责人提出,根据“南方地区”气候情况、建筑保温情况、人的居住习惯等,以及考虑到采暖期短、负荷小、波动大等供热特点,提倡科学地选择适宜采暖方式,采用分散、局部的供热方式,解决个性化采暖需求。如用热泵式分体空调器、燃气壁挂炉、电采暖等分户独立供热方式,地源热泵、水源热泵、太阳能辅助等局部供热方式。

专家们指出,2016年,进入冬季以后全国空气质量不升反降,11月、12月份优良天数比例同比下降7.5、6.3个百分点,PM2.5浓度分别上升7.4、5.4个百分点。

“我们做公共卫生领域的预防医学研究,最大的希望就是早日实现国家的三级预防目标。”北京大学的郭新彪教授、邓芙蓉教授、吴少伟研究员和黄婧博士团队从国家“十一五”规划期间开始,近10年来一直在大气污染,特别是大气颗粒物对人类身体健康的影响领域钻研。

什么是雾霾?

1、如何应对供暖引发的雾霾问题?

同时,11-12月京津冀区域发生6次影响范围广、持续时间长的重污染过程,PM2.5浓度同比上升6.4%。特别是12月中下旬,全国出现大范围、长时间重污染天气,京津冀及周边的北京等35个城市启动红色预警,石家庄等多地AQI爆表。冬季重污染天气频发较大幅度拉升了全年PM2.5平均浓度,一定程度上抵消了全年空气质量的改善效果,影响了公众对全年空气质量改善的感受,成为现阶段大气污染治理的焦点和难点。

他们早早地认识到,日益繁荣的城镇化建设或许会对环境和人们的健康产生影响。而他们要做的,就是把大气污染物和人类健康关联起来,进行研究、分析,发现有效的干预和防护措施,以期给国家反馈政策,给我国修订空气质量标准和保障人群健康提供科学依据,以及给普通人做科普,尽量减少人们因大气污染受到的伤害。

严格说来,雾(Fog)和霾(Haze)是两个不同的概念。虽然它们都是漂浮在空气中并造成大气能见度下降的颗粒物,但从学术上讲,它们是不同类型的粒子:雾是湿粒子,霾是干粒子。在气象上经常通过相对湿度来区分它们:当空气相对湿度高于某个值(比如80%)时发生的能见度降低现象就称为雾,低于这个值时就称为霾。通常我们会认为,雾是主要由水滴组成的,虽然影响能见度,但对健康影响不大;而霾主要是由含有多种有毒有害的化学组分的颗粒物造成的,会直接危害人体健康。“但实际上,在湿度大不利于扩散的重污染过程中,很难区分是雾还是霾。”北京大学环境模拟与污染控制国家重点实验室主任胡敏教授说在污染物排放较多的地区,大气颗粒物的化学成分和性质非常复杂,雾和霾往往是你中有我我中有你,它们还会随环境条件的变化而:相互转化,很难简单地用某个相对湿度值将其区分开,所以我们现在经常将这样的天气统称为雾霾天。

采暖期间严禁锅炉环保设施停用

京津冀排放强度远高于其他地区

在设计课题时,邓芙蓉问学生:你的研究能不能回答这三个问题:第一,对国家有没有用,有没有可能形成政策,进而让广大的老百姓受益?第二,对老百姓的日常生活有没有用,有没有可能解决日常生活中的问题? 第三,你的研究对于其他学者有没有参考价值?

当出现大气能见度变差的情况时,公众一般不太容易判断这对健康到底有多大影响而且,并非是能见度越差,对健康就越不利所以,最好还是根据环保局发布的空气质量指数(AQI)和气象局发布的霾预警信号(tip2)等来判断空气污染的程度,安排户外活动或是采取相应的保护措施。

该负责人说,进入采暖期以来,北方多地发生雾霾等大气污染现象,特别是东北地区等雾霾污染严重。有关部门认真分析供热对大气环境的影响,有针对性地采取措施。

据专家介绍,从区域排放强度来看,京津冀地区的排放强度远高于全国其他地区。从季节变化特征看,采暖季排放强度远高于非采暖季,以京津冀地区为例,采暖期和非采暖期相比,主要污染物排放量增加了30%左右。

这种设计课题的思路,让邓芙蓉觉得自己的工作特别有价值。解决老百姓真正关心的问题,成为她做科研的“动力”和“兴趣”所在。

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首先,指导各地继续做好供热设施节能减排改造,推广使用可再生能源和清洁能源。严格落实供热燃煤锅炉脱硫、脱硝和除尘等减排措施,切实降低供热燃煤锅炉污染物的排放。因地制宜推进供热“煤改气”“煤改电”工程,加快淘汰每小时10蒸吨及以下供热燃煤锅炉。加快供热老旧管网设施改造,降低供热管网设施的热损失。优先利用工业余热供热,积极推进地源热泵、太阳能、天然气分布式能源等可再生能源、清洁能源供热。

目前,工业排放是我国SO2、NOX、一次PM2.5及VOCs的第一大排放源,民用排放是一次PM2.5的重要排放源,交通源是NOX和VOCs的重要排放源。

“选择不同的城市交通方式时,人们的大气污染物暴露程度到底如何?”“雾霾天气,是乘坐地上交通还是地铁出行更健康?”“交通噪声污染和尾气污染哪个对健康的影响更大?”……这些年,邓芙蓉带领研究生们一直在做这些问题的研究。

雾霾天是怎么形成的?

其次,严格供热企业煤质管理,优先使用优质煤,坚决杜绝使用散煤。采暖期间,要确保燃煤等锅炉的环保设施正常运行,严格禁止停用或弃用。

因此,专家们提出,在未来排放控制中,需强化非电行业(钢铁、水泥和玻璃行业)提标改造、燃煤锅炉整治、民用散煤清洁利用、黄标车及老旧车辆淘汰、挥发性有机物治理等治理措施,实现SO2、NOX、一次PM2.5和VOCs排放量同步下降。

2015年,该团队针对我国城市地铁交通日益发达的现状,比较了步行、公交和地铁三种交通出行方式的大气PM2.5暴露水平。研究结果表明,在室外AQI指数大于200的雾霾天气时,乘坐地铁比较健康,因为地铁的AQI此时为70~100;而在室外空气优良、AQI指数小于50时,地铁里的AQI指数依然维持在70~100左右,这时则选择地上交通比较健康。

雾霾天发生时,给我们最主要的感受就是能见度变差。那么,大气能见度的下降和哪些因素有关?胡敏教授介绍说:“大气能见度是由大气消光系数决定的大气消光系数包括了颗粒物的散射、颗粒物的吸收、气体的散射和气体的吸收四项。其中,颗粒物的散射和吸收占到总消光的80%以上。”而颗粒物的消光,又与其数浓度(既单位体积的大气中颗粒物的数目)、粒径、化学组分、吸湿性等有关。

2、如何应对极端天气变化?

污染物排放是大气污染形成内因

此外,她们还发现,交通噪声对PM2.5给人带来的不良影响有“推波助澜”的作用,而佩戴口罩、防噪耳罩或耳塞则可有效降低交通来源颗粒物和噪声对人群心血管系统的不良影响。“我们的实验耳罩和口罩都是直接从网上购买的,一定要保证老百姓也能方便地获取。” 邓芙蓉说。

要形成污染严重,能见度差的雾霾天,需要有两个主要条件。首先,当然是要有污染物的排放。如果大气中没有污染物,那么无论如何也不会出现严重污染的天气。这些污染物是从哪里来的,我们将在下一部分介绍。

如采取超常措施优先保居民供热

“污染物排放是大气污染形成的内因,这已是国际国内大气污染成因的一个共识。”专家们指出,我国当前面临的主要大气污染问题,是以细颗粒物和臭氧为代表的大气复合污染问题,大气中多种污染物都以很高的浓度水平存在,这一特征也与发达国家曾经经历的大气污染显著不同。

作为预防医学领域的研究人员,邓芙蓉和同事们关注的是空气污染对一些“亚临床”指标的改变,目的是实现早期预防、减少各类心肺疾病的发生或发展。

形成雾霾还有一个是人几乎无法控制的因素,即不利于污染物扩散的气象条件。北京大学环境科学与工程学院院长朱彤教授介绍,PM2.5在大气中大约可以停留一个星期。所以,在无风的静稳大气条件下,污染物会很快积累起来,浓度迅速上升。在北京,每当没有冷空气活动,大气结层比较稳定的时候,雾霾就不断增强,一旦有冷空气到达,刮起北风,空气质量马上好转。

该负责人说,今冬明春供热采暖工作形势总体上比较有利。从天气来看,根据国家气象部门预测今年冬季气温偏高,暖冬概率较大,有利于缓解供热调峰和应急压力。从煤价来看,价格下行,煤炭供应充足,便于供热企业储备供热用煤。从改革的情况来看,经过多年的供热体制改革和工作积累,已形成较为成熟的供热采暖保障机制。

他们认为,造成这一现象的关键驱动力,是自改革开放以来我国进入快速的经济增长和城市化进程中,颗粒物、SO2、NOX、挥发性有机物、氨等的排放大幅增加,而且高密度地集中在城市为中心的区域,这是我国重点城市群大气污染频发的根源。

“我们的研究成果,老百姓都眼巴巴盼着呢。” 相比于发论文,这是邓芙蓉和同事们做科研更大的“动力”来源。

这次大范围的严重雾霾天气,直接原因就是出现了极端不利于污染物扩散的气象条件。据统计,今年1月,北京的地面月平均风速仅为1.8米/秒,较常年1月平均风速偏小0.5米/秒;其中,共有11天日平均风速低于1.5米/秒。与此对应,这段时间北京出现了持续的雾霾天,空气污染严重。

住建部将积极做好应对极端天气的各项准备工作。遇持续低温等极端天气供热受到影响时,要调动各种供热资源,调整运行参数,适当加大输出热量,保证采暖需求。如需采取超常规措施时,要优先保障居民供热,适当减少机关、商场、超市、餐饮、娱乐、写字楼等公共建筑的供热量,特别是加强夜间公共场所的供热调控,尽最大能力满足居民采暖需求。

专家们指出,每到冬季,由于居民采暖的刚需,京津冀地区大气污染物排放平均增加约30%。近年来,我国投入很大的力量实施污染减排,SO2、NOX和PM2.5等污染物排放量出现下降,但总体上排放在全球仍居于高位,仍须较大幅度实施减排。同时,VOCs、氨等排放尚需要加大力度实施高效减排。

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