从“太阳能之城”到“中国霾都”保定登顶2014全国主要城市空气质量“黑榜”
2015-12-24段雯娟
本刊记者 段雯娟
也许你会感到讽刺:中国的“太阳能之城”保定,居然成为污染最严重的城市。
在环保部近日出炉的2014年空气质量报告中,保定在74个全国重点城市中,空气质量位列倒数第一。有“太阳能之城”、“中国电谷”、首批低碳试点城市等美誉的河北保定,成了国内外瞩目的焦点。
保定是中国北方著名的光伏生产基地。早在2006年,保定市就提出“中国电谷”发展战略。目前,保定打造的“中国电谷”拥有相关企业170多家,其中英利、国电联合动力、天威、中航惠腾等光电、风电、输变电知名企业保持同行业领先地位。
2007年,保定市全面启动“太阳能之城”建设,推广太阳能光伏技术在建筑领域的应用。2010年,保定创建起首批低碳示范社区,同年被列为全国首批“低碳”试点城市,一直致力于摆脱对煤炭依存度高的重工业发展模式。为了彰显当地光伏产业的重要性,保定在路边都装上了太阳能路灯。
但即便如此,保定的空气污染程度仍在全国高居榜首。
徒劳无功的治霾措施?
入冬以来,保定市频遭大范围持续雾霾天气,其影响范围、持续时间、雾霾强度越来越大,污染指数屡登我国城市排名首席。近几年来,每到秋冬,保定市不时会遇到雾霾天气,尤其是在供暖期开始后,空气污染状况愈加严重。
面对严峻的大气污染形势,保定市付出了很多努力,可谓殚精竭智。保定市委、市政府采取了紧急应对措施,包括用优质煤替换城中村居民散烧的劣质煤、在全市开展十项大检查、市区机动车限行和供暖锅炉降负荷运行等,力争尽快扭转被动局面。
《保定市大气污染防治总体工作方案》早在2013年9月14日就已出台,当时提出了大气污染综合治理的长远规划,即到2017年全市大气污染物细颗粒物(PM2.5)浓度比2012年下降33%,全市环境空气质量明显改善。再用5年或更长时间,基本消除重污染天气,全市环境空气质量得到全面改善。
同时,保定市还推出了大气污染治理十项攻坚措施。其中,加强城市交通管理,建设城市绿色交通体系,并实施城市公交交通优先发展战略,大力发展城市公交系统,提高公共交通出行比例将是不变的主基调。
保定市作为全国首批8个低碳交通试点城市之一,也是河北省确定的新能源汽车试点城市。2013年3月,保定市政府通过了《保定市城市公交、长途客运车辆推广使用液化天然气实施方案》,其中对城市公交车辆明确要求全部更换为清洁能源车辆。随后,近三百辆宇通气电混合动力公交车陆续驶入保定的大街小巷,确保市民绿色出行。
为打造低碳保定,保定市公交总公司在2013年3月开始批量引入宇通ZK6120CHEVG1混合动力公交车298辆,加快淘汰现有柴油车,引入力度之大在国内公交行业也属领先。这些新型气电混合动力公交车是国家绿色环保“十城千辆”试点城市投放的车型,保定公交成为使用该种车型数量最多的公交企业。随着宇通所有新能源公交在2013年4月投入运营,保定市区国有公交线路实现了全部清洁能源车型的转换。据保定公交内部的初步测算,所有车辆更换完毕后,每年可减排有害气体6000余吨。
引入新能源汽车在一定程度上缓解了汽车尾气造成的空气污染,此外,保定市还采取了许多其他治霾措施,但到了现在,保定依然在全国主要城市的空气质量榜上居第一,这个结果说明,保定的治霾力度显然仍不够大,需要引起当地有关部门深刻的反思。
天时地利皆不利
保定市的空气质量为什么那么差?对此,保定市环保部门和“千人计划”的专家分析认为,雾霾天气的形成,是有利于雾霾产生的气象、地理条件和人类活动造成排放的污染物共同作用的结果。
据气象专家介绍,影响保定市地区的大气环流的9种天气特征中,有三种天气形势下重污染发生的总频率超过60%。因此市民可以感受到,进入冬季开始,每5到7天就有一次雾霾形成与消散过程。PM2.5日均浓度变化的40%~50%是由气象条件变化引起的,因此保定市雾霾污染受天气形势的影响敏感,在排放没有显著变化情况下,天气形势的年际变化可导致污染物年均浓度变化率最大可达15%。
从气象条件和地理状况来看,保定市有与其他城市不同的特殊不利因素:
受太行山屏障作用风速小,影响污染物扩散。保定市位于太行山东麓,中西部地区是山区和浅山区。受太行山屏障作用,年平均风速偏低,静风和小风频率较多,非常不利于污染物水平扩散。
静稳天气较多不利于大气污染物的稀释和扩散。保定市静稳天气出现的频率约占全年的73%。这种天气条件不仅空气水平流动不畅,上下扰动也不足,污染物被压制在近地面的较小空间。
在静稳天气形势下,保定市夜间多为偏南风,偏南风与偏西北风在保定中部汇合,形成地面辐合线,使得大气中的污染物和水汽不断地汇聚,加上逆温层的影响,汇聚的污染物并不容易向上扩散,由于风速较小,污染物也不容易向四周扩散。另外当空气湿度增大以后,大气中的污染物颗粒,会有一个吸湿性增长的过程,从而加剧了污染程度。
据保定市气象局工程师陈燕介绍,保定市年平均风速(1981~2010年)仅1.8米/秒,全年静风小风频率在17%以上。2001年到2011年保定市有180天日平均风速小于等于1.5米/秒,占全年的49%。风速小、日数多,不利于污染物水平扩散。并且,保定秋冬季夜间到早晨出现逆温的频率高达70%以上,冬季1月可达80%以上,有时还出现双层和多层逆温,平均逆温层厚度达到300~400米。逆温就像盖子一样罩在城市上空,阻挡了空气污染物的垂直扩散,使污染物沉积在近地面层,空气污染物浓度增高。
据陈燕介绍,从保定市大雾天气年际变化分析,从1980年到2012年大雾整体呈增多趋势。尤其是1980年到1994年期间,大雾日数明显增多。上世纪80年代保定市大雾日数基本在20天以下,而上世纪90年代之后增多到20天以上。2008年到2010年大雾日数呈波动减少,但之后又很快上升。1980年到2012年保定市共出现大雾717天,平均每年21.7天,大雾日数最多的年份是1990年,达42天。大雾日数最少的年份是2010年,只有6天。
保定市雾霾出现日数多且持续时间长,持续多久,则完全依赖于较强冷空气侵入的时间和强度。据介绍,秋冬季冷空气活动一般具有3~5天为一周期,有时可达7天或更长。
本地污染排放是“罪魁祸首”
通过专家组在保定的科学实验分析,保定市雾霾形成的主要人为原因有:
首先是本地污染排放贡献超过60%。根据保定初步源解析和环保监测数据来看,保定市PM2.5污染来源中,本地污染排放贡献占60%~80%,外来对保定的跨界输送以南部为主,西边其次,东边也有少量输入。在本地排放源中,燃煤污染居首,如:工业电厂、家庭供暖燃煤排放等,其次是工业、交通和农业污染排放。
PM2.5作为保定市环境空气污染的首要指标,呈现冬春高、夏秋低的变化特征,市区和县域有一定差别。就目前研究数据来看,保定市PM2.5化学组成成分复杂,主要为有机气溶胶和硫酸盐,占60%左右,其次是硝酸盐,黑碳和铵盐。
其次,燃煤污染是保定市大气污染的首要问题,尤其是冬季。据有关数据表明,保定市煤炭消费超过总能源消耗比的70%,清洁能源占比不足2%,其中城市集中供热率不足50%、热电联产不够普及、城中村分散燃煤取暖且无法并入集中供热、无法实施煤改气、煤改电的燃煤锅炉多,是当前大气治理遇到的瓶颈问题。
“千人计划”专家小组初步统计,现保定市四区的燃煤总量为289.2万吨,其中,工业企业263.7万吨,市区小锅炉18万吨,城中村7.5万吨,尤其是市区三环内城中村燃煤取暖,散烧量大,炉具无减排措施,废气直接排放到大气中,在不利的天气条件下,二氧化硫、一氧化碳严重超标,因此进入冬季后市民感受煤烟味重。
第三个“罪魁祸首”是扬尘,这是四季污染之害。随着保定市城建快速发展,城市扬尘严重,PM10监测指标居高不下,多次达到500以上。主要突出表现在:道路扬尘、建筑扬尘、裸露土地、堆场扬尘等。保定市城乡结合道路等级不高、道路硬化和两旁绿化不好,常常积有大量尘土,经车辆的碾压形成细微颗粒,随车辆行驶反复扬起;二环、三环土路与柏油路交叉点多,裸露地面较大,加之保定市气候干燥,遇大风易起尘沙;建筑工地在施工过程中管理措施不够完善,料堆遮挡不严密,施工现场进出车辆不能及时冲洗,施工车辆遗撒严重,均易产生建筑扬尘。
据环保监察部分调查,西部小矿山、灰窑的大量偷挖也导致了大量粉尘排放,随风吹散到市区。
第四个因素是机动车尾气排放污染,除直接排放颗粒物外,还排放其他气态污染物,如氮氧化物、碳氢化合物等,这些化合物在空气中氧化又会生成新的颗粒物。有关数据表明,保定市全市机动车保有量170多万辆,目前仍呈上升趋势,而且油品质量和道路状况不容乐观。同时,保定市大型客车、重型货车、黄标车也拥有一定比例。据“千人计划”专家组现场测试,一辆重型车在氮氧化物排放方面是轻型车的50倍左右,一氧化碳是轻型车的15倍左右,而且由于市区内交通拥堵,导致车辆起停频繁,加大了车辆污染物的排放程度。
另外,保定市工业企业的挥发性有机物(VOC)排放量大,如能源化工、汽车制药、塑胶涂料等行业,都存在VOC排放的问题。VOC是可挥发性HC化合物,易在高湿环境中被空气氧化,由气态变成固态形成二次气溶胶小颗粒,加重了PM2.5的二次形成,同时对人体健康也有很大影响。