霾是刮来的?风被偷走了?(附北大教授分析雾霾给北京带来什么改变)

发表于 讨论求助 2023-05-18 23:00:13

京津冀雾霾,主要是蒙陕晋三省污染物造成的吗?风电场和三北防护林偷走了京津冀的风?北京雾霾究竟是什么原因,都有哪些成分?来看专家如何解答……


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北方尤其是京津冀地区连日来雾霾笼罩,多地“爆表”,成为大家关注的热点。网络上也有很多关于雾霾的分析和质疑。针对公众疑问,环境保护部20日邀请八位专家一一解读,看你关心的问题有没有解答。


1、京津冀雾霾,主要是蒙陕晋三省污染物造成的吗?


中国环境科学研究院柴发合研究员:大量的观测分析和模式研究表明,京津冀大气重污染主要是本地积累加上外地传输导致的。其中,京津冀自身的排放量大是最主要因素,对PM2.5污染的贡献为70%左右。




京津冀区域人口密集,煤炭消费量大,单位面积二氧化硫、氮氧化物、烟粉尘排放量分别约为全国平均水平的3倍、4倍和5倍。在冬季采暖期间,主要大气污染物排放都明显增加,是重污染天气高发的根本原因。一旦气象条件不利,就可能形成重污染。


周边省市的区域传输对京津冀PM2.5污染的贡献占30%左右,其中影响最大的是山东、河南。山西、内蒙古和陕西的排放对京津冀PM2.5污染也有一定的贡献,但不是污染的主要原因。


2、风电场和三北防护林偷走了京津冀的风?


中国气象科学研究院徐祥德院士:国内外的相关研究认为,风电场对下游几公里到几十公里范围的地面风速有明显影响,但超过100公里之外,影响可忽略不计。以北京为例,北京距离内蒙古400多公里,距离张家口约200公里。所以内蒙古和张家口地区的风电不会对北京地区风速产生显著影响。




防护林带对风场的作用主要是大气边界层以下的近地层影响。而能驱散京津冀区域重污染天气的冷空气影响范围垂直方向远远超过边界层或1500米以上。三北防护林不可能阻挡冷空气或寒潮,影响下游大范围区域风场。


3、北京雾霾究竟是什么原因,都有哪些成分?


北京大学谢绍东教授:PM2.5的来源非常复杂,可以分为一次来源与二次来源。一次来源又可分为人为源与自然源。人为污染源是指人类生活和生产活动形成的污染源,包括工业、农业、交通运输、生活;自然源包括火山爆发、森林火灾、土壤和岩石的风化等。




二次源是指各污染源排出的气态污染物,如二氧化硫、氮氧化物、挥发性有机物和氨等,经过反应而生成的二次细颗粒物。


大气中PM2.5的主要化学组分包括:有机物质、元素碳、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、氯盐等。各地来源解析结果表明,目前PM2.5的主要来源是燃煤、工业、机动车、扬尘和生物质燃烧等。




各城市和地区视产业结构等有所不同,例如北京、上海等大城市工业和能源生产行业排放较少,机动车对PM2.5的贡献相对较大。


4、现在都发大招了,仍出现严重污染,治理方法是不是有问题?


清华大学贺克斌院士:数据反映京津冀区域大气PM2.5浓度在逐年下降。2013年,北京的PM2.5年均浓度为89.5微克/立方米;2014年降到85.9微克/立方米;2015年继续下降,为80.6微克/立方米。




截至目前,北京市今年的PM2.5平均浓度为69微克/立方米,比去年同期下降9.2%;河北省的PM2.5平均浓度为70微克/立方米,比去年同期下降9.1%。


今年北京、天津、河北的优良天都比去年小幅增加。入冬后重污染天气频发,表明下一步要继续强化冬季污染防治工作,把冬季采暖期间的污染物排放强度降下来。


5、抗霾只能等风?


清华大学王书肖教授:污染的治理很难一蹴而就。京津冀区域正处在工业化和后工业化过程叠加的时期,燃煤、工业、机动车和居民生活排放量都处于高位,大气污染防治任务还很艰巨。




要彻底改善环境空气质量,必须坚持不懈地扎实推进污染物减排工作。我们既要对区域联防联控应对重污染天气有信心,也要对大气污染治理的长期过程有耐心。只要全社会共同减排,重污染天气就会越来越少,环境空气质量就会越来越好。


6、治雾霾为什么只拿机动车开刀?


北京工业大学程水源教授:北京本地污染源贡献中,机动车排放占比为31.1%,燃煤占22.4%,工业生产占18.1%,扬尘占14.3%。因此北京市重点控制机动车污染是十分必要的。




控制机动车排放仅是治理空气污染的一个环节,北京市还实施了很多其他措施,如大力压减燃煤、民用散煤清洁化、燃煤小锅炉和“散小乱污”企业的淘汰治理、施工扬尘管控等。


京津冀及周边地区各省市也持续推进散煤清洁化替代、燃煤小锅炉“清零”工程、“散小乱污”企业关停淘汰任务、重点行业污染治理、强化机动车污染防治等措施,减少燃煤、特别是冬季散煤使用量,提高治污效率等。


7、“煤改气”加剧了北京雾霾污染?


:据估算,我国每年燃烧天然气产生的气态水在3亿吨左右,假如全部转化成液态水,仅占大气中可降水量的几十万分之一,影响微乎其微。“煤改气”不会显著增加北京市大气湿度,不是当地“丰富水汽”主要来源。




南开大学冯银厂教授:“煤改气”如果采用低氮燃烧技术,氮氧化物的排放量会降低。我国脱硝比脱硫起步晚,近年来氮氧化物浓度下降并不像二氧化硫那么显著。不能因为氮氧化物浓度没有明显下降,颗粒物污染依然严重,就说是“煤改气”造成的,这不科学。



如果雾霾长期持续,北京将发生什么?

汪丁丁(北京大学教授)

今年冬季北京的雾霾格外严重,似乎有一种长期化的趋势。



关于雾霾,基于国内发表的各种科学研究报告,我整理而得的理解框架是:这是一种典型的非线性现象,可用洛特卡锁相矩形来表达——例如在二维直角坐标系之内,当各类污染的总量低于某一阈值时,任何一种污染的排放(汽车、麦秸、煤炭、空调……)都不足以引发持续雾霾,不过,一旦污染总量超过这一阈值,任何一种污染的微弱增加就可引发持续雾霾。然后,出现持续雾霾之后,降低任何一种污染都很难导致雾霾的消失,除非污染总量低于另一阈值——这一阈值通常远低于上述的那一阈值。


这里的关键,请注意上述两个阈值的差距,可使雾霾再度消失的阈值,很可能对应于工业化之前的社会经济状况从而社会几乎不可能容忍工业污染低于这一阈值——意味着人均收入下降至每年1000美元以下。


当然,还可能有另一种情形,就是全民觉醒,恰如一夜改变交通规则那样地觉醒(否则就有“三分之一定律”)。觉醒之后的中国人,任何时候开车出行都会感觉羞愧难当,以致更愿意使用公交系统(前提是公交系统确实能减少污染至第二阈值之下)。


事实上,赤裸裸的自私行为,迟早将被更文明的人类视为不可容忍和缺乏教养,以致永远无法找到同伴——无异于。




现在可以讨论我们的主题了:如果雾霾成为长期的,如北京这样的都市将发生什么?或许我仍可想象经济学家习惯于想象的某种长期均衡状态。


首先,人口将从大都市向雾霾尚可忍受的中小城市或山区迁徙,前提是雾霾被医学确认为肺癌和抑郁症的长期主因——极不利于儿童健康成长,和心脑系统疾病的短期主因——极不利于中老年人养生。互联网技术普及和成本降低,有利于人口从密集到疏朗的迁徙过程。


其次,如果国内的生存环境持续恶化,势必诱致中高收入群体(以及低收入但年轻的群体)移民海外——这一效应十分类似于持续战争诱致的移民潮。谁也无法阻拦,因为在马斯洛需求层级当中,基本的安全感,是最低需求,如果一个社会不能满足这一最低需求,这一社会就不再是适合人类生活的。


与战争难民的年龄结构类似,在成本制约下,雾霾难民更多由儿童和年轻人组成,因为这些人以更高概率延续他们的家族(这是人性的生物本能)。




关于人口迁徙的各种学说当中,适用于雾霾移民的是“pushing-pulling”与“移民成本”的联合作用模型。所谓“pushing”就是被本国的恶劣条件“推出去”的那些人。所谓“pulling”就是被他国的优厚条件“拉出去”的那些人。如果移民成本足够高,不难想象,最适合移民海外的是那些敏感地不喜欢本国生活条件并且具有高学历从而很容易被他国“拉出去”的那些人。可是,这就是所谓“脑流失”呀。


我的同事胡大源,根据报道,估计北京地区的雾霾导致的经济损失大约在700亿(每年)的水平。我估计,大源的估计无法考虑如“脑流失”这样的长期损失。类似地,我们也缺乏数据来预测长期雾霾导致的各类健康损失。


依照我的另一同事宋国青常用的拇指规则,家庭收入的六倍,大约是家庭财富。与此类似,我估计,每年700亿元的收入损失,它的六倍,也就是大约5000亿元,是长期的损失——中国转型期社会的折现率很高,未来各年的经济损失折现到当前时刻,六年之后损失的或可忽略不计。




上述估算仍远未表现持续雾霾的长期影响,因为这些估算仅仅是经济方面的,。不论如何,我们姑且承认5000亿元是雾霾导致的北京地区的经济损失。于是我们可以询问北京的政府,用这样一笔钱(5000亿)可能做哪些事情来降低雾霾?我很悲观,我不认为这笔钱可使北京的雾霾消失或减少至能忍受的水平。


根据科学院的一份报告,北京地区的雾霾成分主要(例如70%)来自汽车尾气排放,可是京津冀地区的雾霾成分主要(例如50%以上)来自燃煤。我们记得2015年9月的蓝天,被称为“阅兵蓝”。在一个多月时间里,据报道,京津冀地区完全停产的(或许可疑)企业数目大约5000家。




这些企业养活了多少人口?或许有很多小企业,或许,平均而言,一家企业养活100名工人和他们的家庭(五口之家),那么,50万工人家庭总共有大约250万人口。不考虑地方政府的财政损失,单纯命令这些企业永远停产,中国社会可能需要完全负担250万人口的生活费,假设每年每人4万元,一共要支付的费用是1000亿元。试问,北京市政府愿意每年损失700亿元还是愿意每年支付1000亿元?其实,也可以干脆由北京市转移支付每年700亿元给这些企业,前提是永久停产。


不过,动态而言,这一方法无效,因为它可能诱致更多的污染企业来“索赔”。更何况,这些完全停产的企业还有“乘数”效应呢。




能否诱致对抗雾霾的新技术?当然可以。问题是,这是中国经济发展的现状,西方社会负责研发而中国负责制造。雾霾是中国现象,西方研发部门没有积极性研发对抗雾霾的新技术。于是,中国必须,这一次是真的,自主研发对抗雾霾的技术。我很怀疑德国研发的过滤雾霾的纱窗,之所以一年多没有进入市场,是否合用?


根据一份报告,各种口罩的抗雾霾实验,其中3M专业口罩(带气阀的)大约可降低PM2.5百分之九十。也就是说,目前室外污染指数500,带着这种口罩可使进入鼻腔的空气的污染指数降低至大约50,仍然不健康,但凑合活着吧。


我的观察,绝大多数开车的中国人,更愿意继续开车,同时在车内安置一台或更多空气净化器(几百元的那种)可降低污染指数百分之七十以上,然后,在室外或车外戴口罩。所以,最终的受害者仍是他们的孩子(更易污染更缺乏戴口罩的习惯更喜欢户外活动)。



最后,我意识到雾霾在北京地区似乎有一种类似“收益递增”的趋势:严重雾霾导致更严重的雾霾。这就意味着开篇所述的第一阈值在持续下降,直到使北京地区永远笼罩于雾霾之中。这当然是一种可能的均衡,或许是最可能出现的长期均衡。


那时,根据以上分析,北京的大街小巷能见度不过五米,昼夜灯火通明,防毒面具和氧气筒(至少在新技术出现之前)成为与iPad同等重要的日常可穿戴设备。由于终年不见阳光,“雾霾抑郁症”成为北京地区最常见且最高发的心理障碍。




因此北京地区工作人群的必要劳保条件之一就是每年要有更多时间在外地度假,每年这样的假期可能长达半年。继续想象:由于“脑流失”,北京地区将只有科技含量很低的产业。第一流的教师和学校将最早迁徙到污染更少的外地——例如张家界。接送孩子的校车,将从市内大巴改为跨市包机。©


综合:12月21日《新华每日电讯》、虎嗅网

监制:易艳刚

责编:张慧、实习生高天骄



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