治霾不控氨 成效要打折?

来源: 广州日报 作者: 胡亚平 2014-10-22 10:08:50
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北京近日灰霾较重。CFP供图
专家认为此前治霾忽视了氨气污染 治霾必须另辟蹊径

  去年9月10日,国务院颁布《大气污染防治行动计划》(简称“大气国十条”)时,根据这一计划,我国将投入1.75万亿元用于空气治理,其中仅北京投入就达7600亿元,这让很多人对治霾重拾信心。

  但近期北京雾霾再度严重。面对目前“散霾只能等风来”的现实,学者认为,是时候解决另一个隐藏的雾霾元凶“氨气”了,这个在科学界早已形成共识的致霾主因至今仍未纳入减排监控,在初步控制硫化物、氮氧化物排放后,如果不能控制氨气排放,治霾的成效会打折。

  随着人们对大气污染认识日益深入,除了二氧化硫、二氧化碳等,一个新的污染源引起了科学家的关注,这个隐藏着的雾霾元凶就是氨气。

  被忽视的雾霾元凶

  今年9月底,中国清洁空气联盟与清华大学联合发布《基于“大气国十条”的京津冀地区细颗粒物污染防治政策效果评估》报告。这个《报告》构建了2012年以及2017年京津冀地区大气污染排放清单,并运用CMAQ空气质量模型,定量评估了现有的大气污染防治措施实施对京津冀地区PM2.5浓度的削减效果,根据这一报告估算,在全面落实现有的减排措施的情况下,到2017年,天津、北京的PM2.5浓度下降幅度和北京的年均PM2.5浓度未必能达到“国十条”的目标要求。

  在这项《报告》提出的十项强化减排措施中,提到了要将“天津、河北将畜牧养殖业集约化比例提高到30%,并推广施用缓释肥料”,中科院院士魏复盛教授表示,这两条建议所针对的治霾原因就是氨气排放。

  多年来始终在关注氨气排放和氮素沉降问题的专家、中国农业大学资源与环境学院教授刘学军曾在《自然》杂志上发表论文分析中国氮素沉降对大气污染影响,而氮素污染主要来源就是氨气。“重污染天气中,因氨气与空气中氧化物结合形成的铵盐的质量总和约占PM2.5中二次颗粒的50%甚至更高,越严重的污染天气,比例越高。”刘学军说,氨气可以说是促成PM2.5形成的“催化剂”。

  氨气是灰霾催化剂

  空气中氨气的来源主要为农业生产和小部分的工业来源及汽车尾气,氨气为何会成为雾霾颗粒物的元凶?

  中国工程院院士魏复盛向记者解析了PM2.5复杂的成因:“这些让天空变色的PM2.5细颗粒物既包括燃烧烟尘等直接排放的一次颗粒物,也包括污染物在大气中进行化学反应后生成的二次颗粒物。而二次颗粒物正是静稳天气时形成灰霾的主要贡献者之一,是空气治理的最大难点。”

  作为大气中唯一的碱性气体,氨气在于与二氧化硫、氮氧化物等酸性物质反应生成的铵盐,就形成了雾霾中最主要的两种铵盐—硫酸铵、硝酸铵,刘学军表示,在平时天气中,两者的质量浓度总和大约占PM2.5的10%~20%以下,但在重污染天里,则剧升至40%~50%以上。

  魏复盛说,氨气确实在雾霾天气中扮演非常重要的角色。在PM2.5二次生成颗粒物中,铵盐和有机污染物约占70%~75%,其中铵盐的比例高达30%~40%。数据显示,在重污染天气中,硫酸铵、硝酸铵的质量总和约占PM2.5的40%~60%,越严重的污染天气,则比例越高。

  此外,季节对二次颗粒中铵盐的浓度也有影响,一般来说,冬季约占30%~40%,夏季约60%~70%,这说明夏季雾霾受氨气影响更明显,另一个数据也从侧面反映这一情况,根据中国环境监测总监监控的数据,今年1~8月,北京地区重污染总天气较去年同期减少了11天,但是7月份较去年同期却增加了5天,在铵盐含量更高的夏季重污染天数经治理后不减反增,除考虑气象因素外,氨排放未受控制可能也是原因之一。

  贺克斌教授表示,现有政策对二氧化硫的控制效果较明显,但对氮化物和一次PM2.5的减排效果不及二氧化硫那么明显,而对氨气的控制则更为薄弱。如北京、天津和河北氮化物的减排幅度分别达到34.9%、17.3%和20.2%,但铵盐浓度却基本不变甚至略有上升。其次,“我们通过分析以往研究氨的有关技术指标,发现京津冀地区处于富氨地区,在富氨条件下,二次PM2.5生成对大气氧化性更敏感,这意味着,氮化物减排导致大气氧化性增强,造成氧化剂浓度增加,促进各种大气污染前体物生成二次PM2.5。”氨气就是“催化剂”。

  因此,刘学军教授认为:“不控制氨气排放,治霾的成效肯定要打折。”特别是华北地区,由于土壤盐碱化严重,大气中的氨含量多于酸性气体。只要有酸性气体排放,就有足量的氨随时等待与之反应。“北方地区的土地是一个偏碱性环境,因此无法中和化肥中的氨气,造成氨气相对过剩,如果氨的数量不减下来,酸性气体排放数量就会成为二次气溶胶的限制因子,为雾霾提供源源不断的颗粒物。”

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关键词:霾,氨

责任编辑:丁丽洁