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贺克斌:破题雾霾困境仍需掌握三套核心数据

来源:北极星节能环保网2017-05-09 11:24

白云无尽,绿树荫荫,流水清澈,这一切是简单不过的风景,却是我们最期待的日常。雾霾让人身心压抑,无处可逃。如何去霾,已成为全社会的关注焦点。日前,2017·GIMC大会邀请了中国工程院院士、清华大学环境学院院长、中国生态发展论坛指导委员会主任贺克斌院士来到全球领袖峰会现场,贺克斌院士在会上发表了“中国的雾霾污染治理进程与展望”的演讲。

以下是贺克斌院士现场演讲内容摘要:

雾霾问题根源在哪里?

贺克斌院士首先给大家解释了现在全社会都关注的雾霾问题的根源。他指出,雾霾问题的产生跟我们国家过去三十年的“三个快速”有关系。

一是快速的城市化。我们在1978年的时候中国的城市化不到20%,但是在2015年达到了56%,城市消耗了整个能源的84%,集中在城市里面消耗。中国的城市还有第二个特点,就是相对的高度集中在中国的东部。

二是推动我们中国城市化的一大特点,就是我们比较快速的工业化。以钢铁行业为例,七十年代以前中国的钢铁产量在全世界几乎占不到1%,但是到今天我们占到了60%的钢铁产量在中国实现。水泥行业,在过去十几年当中全世界水泥产量的增量几乎全部在中国发生。

城市化过程当中、工业化过程当中需要用能源,需要供电、供热等等。在中国我们过去全世界煤炭使用的情况,在中国支持工业化、城市化的过程主要能源是煤炭。特别是在2000年之后红色的煤炭消耗量的增量在飞速的增长。这三个指标上可以看出,我们的工业化速度是非常快的。

三是快速拉动城市化快速的工业化,急速城市化带来一个必然的趋势是快速机动化。在过去十多年中国家庭越来越多的家庭从两个轱辘的摩托车进入到四个轱辘的小汽车的过程,中国成为第三个世界上拥有一千万机动车年产量和销售量的国家,到2013年这个数字变成两千万,是中国成为唯一一个突破两千万年销售量和生产量的国家。

这三个快速带来各类污染物的排放量,像二氧化硫、氮氧化物等等也在快速的增长,使我们今天成为世界上排放量和排放强度都居前列的国家。特别是我们这些排放量它并没有均摊到我们960万平方公里的国土面积。而更多的是聚集在我们中国的东部,特别包括京津冀这样的地方,这种排放强度的分布使我们形成了一个基本的格局。特别在秋冬季节出现雾霾现象,跟我们污染物的排放空间分布非常相似,这是现在我们面临的基本问题。

为解决雾霾我们努力着

贺院士介绍了我们国家为解决雾霾问题已经做了哪些努力。从2013年开始国家推进大气污染防治行动计划,我们简称叫“大气十条”,要求我们未来从2013年到2017年这五年时间,在京津冀、长三角、珠三角PM2.5污染物分别下降25%、30%、15%不等。

贺院士指出,我们现在在空气当中存在的污染PM2.5,不仅是直接排出来的颗粒物,也有一部分是二氧化硫、二氧化氮和VOC气态污染物经过化学反应转变过来的,所以我们控制的时候不仅要控制一次对象,也要控制二次产生的前提物,就是气态污染物。在过去十多年当中,中国从全国的范围里面采取了各类的措施,从2005年开始,二氧化硫排放量开始出现下降,从2013年开始这种下降的速度还在加速。氮氧化物排放量从2012年开始明显下降。PM2.5一次排放也是2005年开始已经出现下降,2013年“大气十条”开始实施以后,下降的幅度有更进一步的明显下降过程。

但是为什么一到冬天还总是出现比较重的雾霾。我们治理了,全年的平均效果已经开始显现,但是似乎冬天的效果没有那么明显,这是目前的基本状况。

贺克斌院士指出,虽然二氧化硫、氮氧化物、颗粒物都得到了一定程度的控制,但在冬季的气象条件下,它会迅速的发生化学反应,说明我们减这些污染物的力度还需要加大,还需要进一步往下减。但是另外还有挥发性的有机物,现在我们并没有实现减排。整个全国排放量还没有出现拐点,还在涨或者说基本持平的状态。所以要改变这个情况的话,VOC挥发性有机物是下一步需要大幅度减排的主要因素。

解决雾霾问题挑战仍存

贺院士指出,我们要解决雾霾的问题,面临的挑战是我们要搞清楚雾霾的形成跟地面哪些排放源有关系,怎么样来控制它是最有效的。这些排放源是非常庞杂和复杂的系统,这个系统需要大数据、云计算的方式,才能把它有机的组合起来,使我们解决问题的方法和指向跟我们解决问题的效果之间有一个有机的联系。

在描述污染源排放特征上动用了各类技术手段,从卫星遥感、激光雷达、地面观测、模型预测等等,在整个地区捕捉这些污染的信息,大量的立体观测获得的信号和数据,把它在一个云的平台上处理和分析这样的问题。通过卫星遥感我们可以对一个城市一年排放了多少污染物,做一个相对准确的定量分析。可以通过地面大量数据的监测可以回溯一次污染过程,在整个大区域里面逐日或者是逐小时演变的过程。从这里能够分析出在空间范围里面,在不同的区域之间相互影响或者说某些地区最早浓度先起来,在退下去的时候浓度又最后退下去,这些地区可以作为敏感地区,在我们的控制范围里面作为重点加以控制。最后把观测的数据、排放的数据和气象的数据全部集成起来,形成一个数字模拟的系统。通过数字预报的形式知道现三月天以后、五天以后,甚至七天以后可能会来什么样的雾霾,是在什么范围,这个范围里面可能是什么样种类的污染物在里面起了关键的作用。

贺克斌院士指出,我们要真正实现科学的治霾,有三套核心数据必须要掌握好。也就是排放的数据、气象的数据和大气成分的数据,这三套数据有机的联合起来能够形成遵从一定科学规律云计算的方式,支撑这三个数据对于排放清单的技术、数字模拟的技术和立体观测的技术,采集大量的数据怎么样把它组合起来,这是我们未来面临的挑战和希望。

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