陈良富:要控PM2.5 先调经济能源结构
来源: http://www.cas.cn/xw/zjsd/201301/t20130128_3757676.shtml
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2013-01-28

        最近,我国多个省市遭遇十面“霾”伏。为何会突然间“蹿”出如此多的污染物颗粒?应该怎样科学地认识雾霾的形成机理?近日,《中国科学报》记者就此采访了中科院遥感与数字地球研究所研究员陈良富。

        基于对遥感卫星统计数据的长期观测与分析,陈良富认为,除了排放源外,静稳天气、水汽、浮尘是造成雾霾来袭、能见度急剧下降的重要原因。

        陈良富解释说,排放到大气中的污染物颗粒,尤其是PM2.5的消光能力非常强。各种污染物粒子遇到西部高空刮来的浮尘细粒子,就会以浮尘作为凝结核,迅速对浮尘微粒进行包裹。再加上从东南部来的充足的水汽,细粒子体积迅速增大。这使得原来的污染规模和效力更大,能见度迅速降低,而这正是造成此次严重污染的原因。

        通过研究过去三年的卫星观测数据,陈良富发现,从每年10月到次年3月的干季,西北部吹往华北平原的浮尘的频率,要比地面观测的沙尘天气发生频率大得多。其中,12月份到1月份浮尘天气尤其严重,每两到三天就会有一轮浮尘。

        同时,通过偏振激光雷达卫星的探测,可以发现形态不规则的浮尘到华北平原后会与各种污染物迅速混合,导致污染效果被极度放大。

        由于冬日地面温度低,不利于空气上下对流,细粒子更多地积聚在距地面较近的范围内,导致大气能见度较之于夏季更低。尤其是在冬季夜间,这种情况更为明显。

        “如果不科学地认识雾霾的发生机理,就容易形成错误的判断,认为都是由排放的污染物引起的,从而在治理上进入误区。”陈良富表示。

        针对当前PM2.5的污染现状,陈良富认为,最根本的解决之道不在监测和治理,在于经济与能源结构调整。“治理只是辅助手段。只有斩断或改变源头,才能有效改善空气质量。”

        陈良富表示,粗放式经济增长与能源过度消耗是导致大气污染的根本原因。在经济发展过程中,要注意改变经济增长方式,向单元能耗要效益;还应抓紧调整能源结构,努力研发新型可再生替代能源。

        卫星观测结果同时显示,不同质量的煤炭在开采与使用过程中,也会排放大量硫化物与氮化物。因此,企业在生产加工过程中,脱硫脱氮十分重要。然而,在利润的诱惑下,国内仍有一些企业即便有脱硫装置,也会违规排放各类污染性气体。

        陈良富介绍说,由于各种污染物本身的波长不同,这些污染物一旦“出头”,就逃不过卫星的“法眼”。目前,通过卫星监测偷排超排大气污染物的技术已经非常可靠,可以用这种方法找到非法偷排的企业,并依法进行惩罚。

        “空气污染,所有人都是受害者。解决这个问题,不是一个部门的事,要发挥全社会的合力。”陈良富表示。

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        我们靠什么来监测PM2.5

        当前,我国主要采用地面监测以及卫星遥感观测两种方法来监测PM2.5等细粒子的浓度以及污染范围。

        地面监测仪用泵把空气抽进仪器,把带有水分的颗粒物烘干,然后通过震荡天平等方式称出颗粒物的质量;而遥感卫星主要利用大气粒子的消光特性,通过观测其对太阳光的散射程度,探测其浓度。

        陈良富表示,卫星观测的是粒子的消光能力,PM2.5又是消光的主要贡献者,因此用卫星监测PM2.5很“对胃口”。

        不过,由于卫星观测需要扣除地面反射值,在反射大面积区域,尤其是雪面、沙漠和城市地表上空,仍然很难有效地把细粒子浓度等信息提取出来。在云层覆盖较厚的地方,则无法开展监测。

        同时,卫星观测对接近地表2公里以内的细粒子浓度不能分析入微,但这一层次的PM2.5浓度最大。同样,由于卫星观测主要依靠细粒子对太阳光的辐射程度,晚上没有太阳光的照射就不能做监测。在这两种情况下,都需要采用激光来探测。

        总的来说,遥感卫星与地面监测仪各有千秋,前者侧重于大范围、大面积的观测,后者有利于局部精确测量,两种方法相辅相成、互为补充。