2015年冬季,受极端厄尔尼诺气象不利条件影响,我国中东部地区空气重污染过程频发,北京市也首次启动了两次重污染红色预警,“红色预警”也选入中国环境领域十大代表性关键词之一。污染持续时间长,影响范围大,程度也很严重,有些局部地区出现“爆表”的情况,引起了政府和公众的广泛关注。
综合源解析表明,散煤在冬季的几次污染过程中贡献突出。京津冀等北方采暖区域的民用煤使用量大面广,而且煤质超标现象普遍,导致民用煤燃烧的污染物排放量大。燃烧同样一吨煤,民用炉具排放的大气污染物可能是拥有高效大气污染控制措施的燃煤锅炉的数倍甚至十几倍。居民燃煤采暖排放还存在“刚性需求排污高、点多分散难治理”的特点,特别是冬季农村居民采暖,现状是“一户一烟囱、一冬两吨碳、省钱买劣煤、散烧难治理”。
治理散煤,首当其冲是搞清楚散煤消费的空间分布特征及对空气质量的影响,而散煤实地调查取证工作较为复杂且效率较低。北京市环境保护监测中心、北京师范大学等单位的研究人员,基于高分一号遥感卫星反演计算和实地考察得出北京市各区县散煤消费的空间分布特征,并筛选出重点案例(特别是能说明问题的案例)展示散煤排放的污染物在一定风向的作用下的区域传输并影响下风向这样一个问题。
研究人员进行了北京空气重污染过程中污染的成因分析及综合源解析,结合丰富的工作经验和相关文献报道逐一解决一系列难题。同时还进行了遥感数据解析和地面大数据研判和匹配,能够识别出居民平房和散煤的分布,并识别出其对空气质量的影响。
《大气污染防治行动计划》(简称“国十条”)、《2013-2017年清洁空气行动计划》、《北京市大气污染防治条例》、《京津冀大气污染防治强化措施(2016-2017)》等文件均提出了大气污染防治强化措施,散煤治理是其中需要解决的一个重点问题。此项研究采取创新而有效的方法,成果有利于推进区域污染治理和区域空气质量改善。
该研究成果发表在PNAS上,第一作者是程念亮。通讯作者为北京市环境保护监测中心主任张大伟。该工作得到国家973项目、国家自然科学基金、科技部、环保公益项目的支持。
该论文作者为:Nianliang Cheng, Dawei Zhang, Yunting Li, Meng Fan
Residential emissions in Beijing: About 400 × 104 t
Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2016, 113, E5778-E5779, DOI: 10.1073/pnas.1613118113
研究团队简介
程念亮,男,博士研究生,目前为北京市环境保护监测中心空气质量首席预报员,主要从事大气环境监测、模拟、预报研究,发表论文60余篇,其中SCI(EI)20余篇,申请发明专利7项,先后获得华北五省市环境科学学会一等奖、北京市青年科技二等奖、APEC空气质量保障贡献奖和大阅兵空气质量保障贡献奖等多个奖项。多次受邀参加京津冀空气质量预警预报培训班并授课。
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