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        是誰“左右”了大氣污染物的擴散?

        2018-02-08 23:14:26黃丹雯
        環(huán)境 2018年1期
        關(guān)鍵詞:山坡污染源大氣

        黃丹雯

        “未來一周,冷空氣活動頻繁,全國大部地區(qū)擴散條件較好,無大范圍持續(xù)性霧霾天氣……”在日常生活中,刮一場大風(fēng)或是來一場淋漓暢快的大雨,都可以看到煙囪的煙霧被吹散、霧霾天氣也被吹跑,原本空氣質(zhì)量圖上那些黃色、橙色或是紅色的“小點點”都會變成綠色,“等風(fēng)靠雨”也成為一些地方政府或者環(huán)保部門改善空氣質(zhì)量的一大助力“措施”。氣象因素究竟對空氣污染擴散多大影響,且聽聽看專家怎么說。

        氣象條件偏差異致擴散不易

        “大氣污染并不是一個簡單局部地區(qū)的問題,有本地污染源的影響,也有周邊地區(qū)污染物的遷移、轉(zhuǎn)化。對大氣污染進行有效調(diào)控,需要對氣象因素加以考慮?!?/p>

        2001年2月底,北京重污染,工廠、車輛等等采取了大幅度的減排措施,結(jié)果重污染程度不降反升,甚至高于取暖季的水平。這樣的結(jié)果讓人們感到十分困惑,中國工程院院士、氣象學(xué)家徐祥德率團隊分析,發(fā)現(xiàn)當(dāng)時北京地區(qū)處于強逆溫層(逆溫層指大氣對流層中氣溫隨高度增加的現(xiàn)象的層帶)的控制之中,低層上暖下冷的逆溫層結(jié)將北京及周邊上空扣上一個“大鍋蓋”,抑制了空氣的對流及擴散運動。與此同時,南部的大氣污染物源源不斷地從開闊地石家莊等地向北京輸送。這樣一來,上面是一個逆溫“大鍋蓋”,南面污染物“援兵”不斷,邊界層內(nèi)污染物又難以擴散,造成調(diào)控?zé)o效,污染程度不降反升。

        為進行有效治污,專家表示需要針對性地利用氣象條件進行有效調(diào)控。在當(dāng)前氣象背景下獲取對本地污染源貢獻(xiàn)及其空間分布數(shù)據(jù),以發(fā)現(xiàn)周邊較大影響的污染源頭,從而有針對性地實施對重點排放源的管控。例如,在氣象預(yù)報過程中預(yù)判未來可能出現(xiàn)區(qū)域性重污染,便可通過有效方法反演出污染源的空間分布,判別哪個污染源的影響最重,據(jù)此提前進行管控,從而實現(xiàn)區(qū)域排放源的動態(tài)調(diào)控。這樣的做法可以避免在發(fā)布預(yù)警并采取管控措施時出現(xiàn)“胡子眉毛一把抓”的盲目狀況,以最小的代價,獲取最大的效益。

        在不同的季節(jié)、不同區(qū)域,污染源的影響也不盡相同。除了短期調(diào)控,專家表示還可以進行季節(jié)性的污染調(diào)控,比如提前制定一個季節(jié)性的生產(chǎn)過程排放源動態(tài)調(diào)控“時間表”。

        地形地勢高低易使污染加劇

        “有的時候天幫忙,有的時候幫倒忙,天幫倒忙的時候,半封閉地形,就會變成首當(dāng)其沖的污染地區(qū)?!?/p>

        專家指出,地形地勢對大氣污染物的擴散和濃度分布有重要影響。對此,專家可以將氣象因素作為線索進行溯源,例如通過統(tǒng)計模式算出了某地水庫每小時污染物變化與周邊山谷復(fù)雜地形的自動觀測站降水特征存在高相關(guān)區(qū),由此,順藤摸瓜找出了主要污染所在地。

        地形地勢千差萬別,但對大氣污染物擴散的影響其本質(zhì)上都是通過改變局部地區(qū)的氣象條件來實現(xiàn)的。所以,城市建設(shè)管理者在工廠建設(shè)等審批規(guī)劃時需要考慮污染物擴散條件及地形區(qū)域條件等等。

        比如山區(qū),地形復(fù)雜,由于山坡和谷底受熱不均勻,山區(qū)常見山谷風(fēng)。晴朗的白天,陽光使山坡首先受熱,受熱的山坡把熱量傳給其上的空氣,這一部份空氣比同高度谷底上空的空氣輕,于是就上升,谷底較冷的空氣又來補充,形成從山谷指向山坡的風(fēng),稱之為“谷風(fēng)”。夜間,情況正好相反,山坡冷卻較快,其上方空氣相應(yīng)冷卻得比同一高度谷底上空的空氣快,較冷空氣沿山坡流向谷底,形成“山風(fēng)”。山谷風(fēng)對污染物輸送有明顯的影響。吹山風(fēng)時排放的污染物向外流出,若不久后又轉(zhuǎn)為谷風(fēng),被污染的空氣又被帶回谷內(nèi)。特別是山谷風(fēng)交替時,風(fēng)向不穩(wěn),時進時出,反復(fù)循環(huán),就會使空氣中污染物濃度不斷增加,造成山谷中污染加重。

        與山區(qū)不同,城市建筑多密集且高度參差不齊,一般來說城市風(fēng)速小于郊區(qū),城市上空的動力湍流明顯大于郊區(qū),我們常說的“熱島效應(yīng)”就是城市氣象的一個顯著特點。夜間,城市熱島效應(yīng)使近地層輻射逆溫減弱或消失而呈中性,甚至不穩(wěn)定狀態(tài);白天則使溫度垂直梯度加大,近地層輻射逆溫處于更加不穩(wěn)定狀態(tài),這樣使污染物易于擴散。而城市和周圍鄉(xiāng)村的水平溫差,導(dǎo)致熱量環(huán)流產(chǎn)生。在這種環(huán)流作用下,城市本身排放的煙塵等污染物聚積在城市上空,形成煙幕,導(dǎo)致市區(qū)大氣污染加劇。

        大氣污染防治需要水土共治

        “在大環(huán)境中,水、土、氣三要素緊密相關(guān),如今的環(huán)境污染無外乎也就是空氣污染、土壤污染、水污染等等,我們要治污,很多時候要從水、土、氣交互污染方面著手,解決水、土、氣污染的綜合問題。”

        專家通過研究,發(fā)現(xiàn)多暴雨的夏季往往是水庫污染最嚴(yán)重的時段,說明降水對于土壤污染物的遷移、輸送影響極大。對于自然生態(tài)而言,污染物遷移影響周邊生態(tài),水庫、魚類都會受到系列影響?!芭e個具體例子來說,一個水庫的底泥總磷超標(biāo),我們可以查一下當(dāng)?shù)亟邓目偭缀浚偃绲玫脚c水中含量相符合的結(jié)果,那說明水里的污染有可能受到大氣降水的影響。土壤方面也好理解,這個地方降水多,土壤經(jīng)過雨水沖刷,就可能將土壤里的污染帶到水庫、河流中?!?/p>

        像這樣的例子不少,大自然的水、土、氣本身就是一個循環(huán)系統(tǒng),是渾然一體不可分割的,環(huán)保部門也提出水、土、氣污染共治,利用氣象條件的線索來追蹤污染源,調(diào)查的基礎(chǔ)加上氣象自動站等進行綜合分析時間序列、空間序列完成一些驗證,從生態(tài)治理角度來找治理線索。傳統(tǒng)通過水、土、氣綜合污染途徑,探索環(huán)境治理之路,無疑不是如今環(huán)保部門可用的有效途徑。慶幸的是,一些氣象部門和環(huán)保部門聯(lián)合建立優(yōu)化大氣成分觀測站網(wǎng),共同深入研究大氣污染復(fù)雜過程。如此有了充分監(jiān)測分析與研究依據(jù),區(qū)域大氣污染的控制前景將會越來越廣。endprint

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