北京擬建世界最大煙霧箱用數(shù)據(jù)支持污染治理
“由于冷空氣還未能到達(dá)，華北、黃淮、陜西關(guān)中等地還將持續(xù)輕度到中度霾”，“兩會(huì)”開幕當(dāng)日的天氣預(yù)報(bào)中，一股即將開啟中東部進(jìn)程的冷空氣被急切地期盼著，它將成為代表云集的北京地區(qū)的“強(qiáng)力驅(qū)霾劑”。
而在一份份“長(zhǎng)期藥方”中，焦灼的灰霾研究學(xué)者在將目光投向國(guó)外的同時(shí)，不得不面對(duì)探清自家污染源家底的前提。在城市間流動(dòng)輸送的大氣污染物，給治理增加了現(xiàn)實(shí)的難度，要回答多少年后才能常見藍(lán)天，還要看聯(lián)防聯(lián)治是否徹底。
世界最大煙霧箱
探秘大氣污染的重磅武器———北京懷柔的“煙霧箱”尚未建成，就聚焦眾多關(guān)注目光。
香港《南華早報(bào)》網(wǎng)站2月27日?qǐng)?bào)道，中國(guó)已批準(zhǔn)修建一個(gè)制造人工霧霾的設(shè)施“煙霧箱”，擬議之中的懷柔實(shí)驗(yàn)基地將與世界最大的大氣模擬設(shè)施———歐洲光反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室相匹敵。
中國(guó)科學(xué)院研究員、該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人賀泓在采訪中稱，竣工后這將成為世界上最大的霧霾實(shí)驗(yàn)室。
煙霧箱常用由塑料膜、玻璃、不銹鋼等惰性材料制成的容器來(lái)模擬大氣層，在中外科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)中，它是發(fā)展和評(píng)價(jià)光化學(xué)反應(yīng)機(jī)理必不可少的工具。
清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系擁有目前國(guó)內(nèi)較完備煙霧箱，研究人員在回顧煙霧箱30多年發(fā)展歷程時(shí)介紹，光化學(xué)煙霧是在復(fù)雜的大氣環(huán)境體系里產(chǎn)生的，氣象條件、污染物狀況和化學(xué)反應(yīng)等都起作用，要弄清它的真面目，除了實(shí)測(cè)大氣中污染物濃度外，還要把化學(xué)反應(yīng)從復(fù)雜的氣象條件中分離出來(lái)，各種類型的光化學(xué)煙霧模擬箱由此誕生。
在可控溫度、相對(duì)濕度的條件下，用適當(dāng)強(qiáng)度的陽(yáng)光照射一次污染物，就可以模擬大氣中的化學(xué)過(guò)程。而根據(jù)直接利用陽(yáng)光或用紫外光源模擬陽(yáng)光的不同方式，可以分為室外煙霧箱和室內(nèi)煙霧箱，二者各有利弊。
目前世界上最大的煙霧箱實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是EU PH O RE，建于西班牙巴倫西亞室外。
那是兩個(gè)半球形的反應(yīng)器，每個(gè)體積200立方米，配有完備的檢測(cè)儀器，除了傳統(tǒng)的分析儀器外，還專門設(shè)計(jì)了長(zhǎng)光程微分吸收光譜儀、長(zhǎng)光程傅立葉紅外分析儀等。此外還有地面加熱系統(tǒng)，解決了室外煙霧箱無(wú)法控制反應(yīng)溫度的問(wèn)題。
按照賀泓的描述，中國(guó)的煙霧箱將利用600立方米的污染空氣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比歐洲光反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室的容量擴(kuò)大了50%。通過(guò)把不同的污染物壓入兩個(gè)半球型容器內(nèi)，研究人員將能夠在日照條件下細(xì)致地研究其化學(xué)反應(yīng)，成對(duì)的箱體設(shè)計(jì)將使科學(xué)家能夠并排對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
“在北京，關(guān)于大氣污染物的來(lái)源、污染物的濃度分布的研究不可謂不多，可是大多都分散在監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)和科研院所。由于共享機(jī)制的缺失，數(shù)據(jù)基礎(chǔ)尚難于滿足決策需求，在舊金山，有完整的近40年的顆粒物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)”，長(zhǎng)期從事美國(guó)政策研究、美國(guó)加州灣區(qū)政府協(xié)會(huì)執(zhí)行理事長(zhǎng)梁英振博士在比較北京與舊金山的大氣污染治理時(shí)強(qiáng)調(diào)，沒(méi)有數(shù)據(jù)支持，就很難提出有扎實(shí)的科技支撐的污染控制措施。
追源只能“自理”
“空氣中彌漫著淺藍(lán)色的濃霧，走在路上的人們聞到了刺鼻的氣味，很多人把汽車停在路旁擦拭不斷流淚的眼睛……”洛杉磯作家奇普·雅各布筆下1943年7月26日的這個(gè)清晨，一次次出現(xiàn)在中國(guó)人的報(bào)刊中。
2月最后一天，北京剛剛?cè)淌芰碎L(zhǎng)達(dá)7天的灰霾，中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)副主席陳章良再次引用這段“他山之玉”開頭，8位來(lái)自國(guó)內(nèi)外的專家討論目前國(guó)內(nèi)出現(xiàn)頻率頗高的問(wèn)題——— 霧霾治理。
像這樣邀請(qǐng)國(guó)外專家或者從事環(huán)境保護(hù)的工程師來(lái)支招并不罕見，從官方論壇到民間沙龍，經(jīng)歷過(guò)長(zhǎng)期空氣治理的國(guó)外城市都被屢屢提及。
但這次，中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員賀泓在討論中強(qiáng)調(diào)了中國(guó)的特殊性，“我國(guó)遇到的高度復(fù)合大氣污染跟倫敦、洛杉磯都不一樣，那么治理起來(lái)難度就不在一個(gè)水平上，我們要復(fù)雜得多”。
20世紀(jì)80年代，中國(guó)的大氣污染還只是點(diǎn)源污染，10年后成為城市污染，進(jìn)入21世紀(jì)開始演變?yōu)閰^(qū)域性、復(fù)合性大氣污染，由煤煙型污染與機(jī)動(dòng)車尾氣污染及其他污染相疊加構(gòu)成。如今矛頭所向的大氣“敵人”，成分比例難以厘清，形成機(jī)制成謎。
“灰霾研究和控制不能直接借鑒國(guó)外現(xiàn)有成果，需要根據(jù)我國(guó)的污染狀況和不同區(qū)域的經(jīng)濟(jì)水平制定不同策略”，中科院的“大氣灰霾追因與控制”項(xiàng)目組研究表明，歐美發(fā)達(dá)國(guó)家的大氣污染問(wèn)題具有明顯的階段性，而我國(guó)則屬于混合污染類型，國(guó)外治污并未經(jīng)歷過(guò)我國(guó)新老問(wèn)題集中爆發(fā)的狀況。
捕捉流動(dòng)污染
在中國(guó)治污歷程中，屢屢被學(xué)者研究和民眾懷念的，莫過(guò)于北京奧運(yùn)會(huì)、廣州亞運(yùn)會(huì)和上海世博會(huì)期間的藍(lán)天。昨日，科技部在官方網(wǎng)站公布了一大批大氣污染防治先進(jìn)技術(shù)，尤其是大氣復(fù)合污染監(jiān)測(cè)、模擬和決策支持關(guān)鍵技術(shù)，它們大多曾在三大賽事中立功。
在研究者看來(lái)，雖然發(fā)達(dá)地區(qū)城市群已經(jīng)開始對(duì)區(qū)域大氣污染聯(lián)防聯(lián)控進(jìn)行先試先行，但少數(shù)幾個(gè)標(biāo)志性案例均屬于“運(yùn)動(dòng)式、風(fēng)暴式”執(zhí)法，其間一些經(jīng)驗(yàn)并沒(méi)有固化下來(lái)形成一種長(zhǎng)效機(jī)制。
在多個(gè)省份流竄的大氣污染物輕易就將單打獨(dú)斗的城市治污網(wǎng)絡(luò)沖垮，國(guó)外經(jīng)驗(yàn)最值得效仿的是，“下一盤很大的棋”。綠色和平氣候與能源項(xiàng)目主任蔣昕一將美國(guó)大氣污染治理中的區(qū)域機(jī)制視為治污的“殺手锏”。
1970年美國(guó)國(guó)會(huì)成立了環(huán)保署不久，就以地理和社會(huì)經(jīng)濟(jì)區(qū)域?yàn)樗{(lán)本，將全美劃分成了10個(gè)大的地理區(qū)域，并據(jù)此建立了10家區(qū)域辦公室分別進(jìn)行統(tǒng)一管理。例如，位于美國(guó)東南部的環(huán)保署4區(qū)辦公室有15個(gè)獨(dú)立的單位，負(fù)責(zé)解決區(qū)域大氣質(zhì)量、許可、模擬、移動(dòng)污染源、計(jì)劃和執(zhí)法方而的工作。
我國(guó)研究人員將國(guó)外的管理模式分為縱向機(jī)構(gòu)和橫向機(jī)構(gòu)兩類，縱向機(jī)構(gòu)的管理模式即設(shè)定自上而下的機(jī)構(gòu)層級(jí)，通過(guò)行政手段實(shí)現(xiàn)區(qū)域合作。而橫向機(jī)構(gòu)的協(xié)作模式，即自發(fā)行動(dòng)簽訂減排協(xié)議通過(guò)利益協(xié)商實(shí)現(xiàn)區(qū)域合作。
自2002-2008年以來(lái)，中國(guó)陸續(xù)成了6大區(qū)域督察中心，主要為國(guó)家和地方環(huán)保提供行政與執(zhí)法支持。然而，區(qū)域空氣質(zhì)量管理體系所需要的一些關(guān)鍵職能如區(qū)域規(guī)劃、區(qū)域監(jiān)測(cè)、排放許可發(fā)放和培訓(xùn)等，尚未指定給各大督察中心。
最近公布的去年持續(xù)重灰霾期間的數(shù)據(jù)則印證著污染物輸送的現(xiàn)實(shí)。
中科院和中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站的多位科學(xué)家合力，對(duì)2013年1月我國(guó)中東部的持續(xù)強(qiáng)灰霾天氣進(jìn)行模擬研究，發(fā)現(xiàn)靜穩(wěn)天氣京津冀地區(qū)仍舊存在顯著的區(qū)域輸送，并直接造成京津冀地區(qū)PM 2.5濃度的累積，來(lái)自區(qū)域外的跨城市群輸送對(duì)京津冀PM 2.5濃度貢獻(xiàn)為20%-35%，區(qū)域內(nèi)輸送的貢獻(xiàn)為26%-35%，兩者之和與局地污染源貢獻(xiàn)相當(dāng)。
“當(dāng)京津冀周邊區(qū)域省份污染源不控制，河北、天津和北京的污染物排放需要消減90%，90%和60%以上才能實(shí)現(xiàn)京津冀區(qū)域PM 2.5達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)”，研究結(jié)論指出，京津冀灰霾污染防控不僅需要重視區(qū)域內(nèi)的聯(lián)防聯(lián)控，同時(shí)也需要其他城市群的協(xié)同控制。
珠三角建全球第三示范區(qū)
走在全國(guó)前列的聯(lián)防聯(lián)治區(qū)域是粵港及珠三角區(qū)域。環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院的學(xué)者撰文認(rèn)為，珠三角對(duì)區(qū)域空氣質(zhì)量管理制度進(jìn)行了創(chuàng)新，初步明確了區(qū)域內(nèi)各行政主體對(duì)區(qū)域大氣污染負(fù)有“共同而又有區(qū)別的責(zé)任”，在互利互信基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了協(xié)商管理。
“協(xié)商管理”是在特定經(jīng)濟(jì)區(qū)域內(nèi)各地方政府之間為了共同防治區(qū)域性大氣環(huán)境問(wèn)題、改善環(huán)境質(zhì)量、提高區(qū)域?qū)用嫔鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展綜合實(shí)力而進(jìn)行的一種新型環(huán)境管理模式。相對(duì)于傳統(tǒng)的“屬地/行政區(qū)環(huán)境管理”，具有責(zé)任共擔(dān)、權(quán)責(zé)對(duì)等、協(xié)調(diào)統(tǒng)籌等特點(diǎn)；相對(duì)于依賴設(shè)置跨行政區(qū)管理機(jī)構(gòu)的區(qū)域空氣質(zhì)量管理模式，有具有制度成本較小、短時(shí)期內(nèi)可操作的優(yōu)勢(shì)，適合現(xiàn)階段我國(guó)的國(guó)情。
“區(qū)域環(huán)境協(xié)商是現(xiàn)階段適用于我國(guó)區(qū)域空氣質(zhì)量管理的最佳模式”，寧淼等研究員的觀點(diǎn)在眾多的“治污藥方”中頗具代表性。
3月3日，科技部社會(huì)發(fā)展科技司司長(zhǎng)馬燕合表示，我國(guó)在珠三角建立的大氣污染聯(lián)防聯(lián)控技術(shù)示范區(qū)，是繼美國(guó)加州和歐洲之后，全球第三個(gè)類似的大氣污染聯(lián)防聯(lián)控技術(shù)示范區(qū)。
示范區(qū)內(nèi)組建了覆蓋區(qū)域的大氣環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)絡(luò)，形成了區(qū)域空氣質(zhì)量管理體系等運(yùn)行機(jī)制，可實(shí)現(xiàn)對(duì)珠三角地區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量變化的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)及快速反應(yīng)。
但研究學(xué)者也注意到珠三角聯(lián)防聯(lián)控區(qū)域的特殊性：珠江三角洲僅涉及廣東省內(nèi)的9個(gè)地級(jí)市，相比與京津冀以及長(zhǎng)江三角洲地區(qū)，它涉及的行政層次較少，環(huán)境政策框架設(shè)計(jì)制定起來(lái)較為容易，尤其是不需要考慮誰(shuí)對(duì)跨省區(qū)域空氣質(zhì)量負(fù)責(zé)、通過(guò)何種方式、建立什么機(jī)制來(lái)協(xié)調(diào)和監(jiān)督區(qū)域內(nèi)省級(jí)行政區(qū)參與大氣污染控制等問(wèn)題。
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