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氨强化气态污染物二次转化

科普中国2016-01-11 23:08我要吐槽

——京津冀灰霾形成机制探讨沙龙文字实录(节选)

刘永春:第一点我的感受我非常赞同胡老师和张老师讲的观点是京津冀区域二次污染的问题,二次转化颗粒物是非常重要的。从排放大气这一块颗粒物很简单,有很多一次的原因,但是这个颗粒物不管是一次的,二次的,最终到底很简单是一个凝结的过程。大家看到平时生活里也看到,大家炒菜,这个油本身是液体的,一加热就蒸出来了,我们以为它是气体的,一降温就成了颗粒物了,这样的一个过程。不管是分子还是颗粒物都是一样的道理。实际在大气里面,我们看到颗粒物,排放的前提我刚才说了,有VOC,有氮氧化物,有二氧化硫,这些化合物在大气里面有两个过程非常重要,一个是氧化,一个是综合。京津冀区域VOC的排放非常高位的运行,在大气里面很容易通过氧化剂氧化成化合物,化合物温度一降低就凝结成颗粒物了。这个过程我们最近在我们的实验室模拟,北京市APEC期间环境监控器把它引到我们的反应器里面去做。模拟了在大气里面两天的氧化剂的一个浓度水平,可以非常好的看到在11月,就是APEC期间那几天刚好又出现了一次重霾,我们抓住了也就是从清洁的到时候重霾的过程。发现二次的即使排到大气里面,它其实有一部分已经转化成颗粒物了,现在我们发现在两天的时间继续氧化的话,可以发现它跟排放的一次颗粒物这个现象非常好,而且含有30%有一些增量。两天它可以再转化30%过来,这是我们的实验里面非常好的证实了冯老师刚才提的二次污染的过程的一个影响。

我们整个研究的团队对这个工作,对二次这一块做的比较多。我认为京津冀这个区域的霾对VOC是非常重要的一个工作。就看北京这样一个地方,最近我们整个的项目,不仅是我们科学院的队伍,有清华的老师做清单的这一块做出来的。发现实际上北京市的机动车氮氧化物的排放量占到35%,VOC还在45%。如果说仅仅把机动车放到4%确实是不靠谱的,这是我的一个观点,二次的转化确实是非常重要的。

除了讲话的过程以外,还有一个过程是综合的过程,我们发现非常重要的一点,最新的我们整个团队做了一个工作,在烟雾箱里面我们加氨气,或者在我们其他器皿里面,我们把ABC三种加起来,发现有氨的,二次颗粒物的转化性,这个是在烟雾箱里面,在北京,在清华大学的烟雾箱和广州的进化所烟雾箱里面都证实了这样非常明显的现象。

这个二次,这是刚才氨的组合的过程在里面。

我们整个项目从机制这一块,希望从化学的过程来理解二次颗粒物是怎么形成的。比如说有二氧化硫的问题,有氨的问题,有VOC的问题,这个加在一块可能有一些1+1>2的效果。这是我们在做的一个工作。

我们也非常认同张大伟老师讲的京津冀这样一个区域性的问题,这个观点我觉得刚才冯院长也提到,我也非常认可这个,北京现在做了这么多的努力,效果不如把钱拿到河北地区去做。从个人的角度来说,现在这个环境是天时地利的关系,天时地利人和,我们现在不管人和不和的问题,我们整个项目组发现污染和气侯有着相互反馈的作用,现在污染加重,不利的气象条件,它出现的频率高,这是我们项目里面大气所他们已经有一个研究的结果。污染加重不利天气出现的频率会加剧。这是一个观点,如果用风向轨迹这样的一个方法来看,可以从卫星算出来北京市比如说它每一天的中午两点会报它的混合烃的浓度,同时把我们的污染情况,两个同步的做一个结果来看,很显然我们如果要达到多少天,污染达到国家二级质量标准,根据这个一算,我们要减排多少污染物浓度,其实是算得出来的。但是这个非常粗,我们当时也是在做文献调研的时候,我们数据积累的,我们看完以后,北京市,或者京津冀减排多少能够真正大部分的天数可以看到蓝天白云,70%—80%。每一天排放污染物的浓度是相当的,不会有大的波动。累计出来看,在最严重的时候,混合性的高度和空气比较好的混合性高度,大概是1:5的关系,这是没办法。我们现在说在这样的环境条件下,而且刚才有张老师讲的我们京津冀整个区域就是小盆子一样的东西。在这个地方有污染物出来,很显然只能靠人。我们每一个人要做贡献才行。

我个人的感受,当时跟李老师在聊天的时候,他们就问我们你们北京为什么污染那么重?我说这很正常,我们回北京去,在路边用鼻子闻的到氮氧化物的味道,绝对闻的到,因为我是做化学的,我对氮氧化物非常敏感,一走到路上,我真的是闻的到,在国外闻不到,这个确实是我们的排放标准还是要落后国外。这是一个历史性的问题,我说我们不可能拿我们现阶段的这个水平和国外的,就是发达国家几十年的积累来对比,这是不太现实的。我们每一个人的生活还是可以做点点滴滴的贡献。污染最终说到底还是一个能源的问题,我们的衣食住行都有关系。从你的生活方方面面如果去节能减排,个人来说都是环境的一个贡献。

最近关于我们整个项目,当然也有其他的一些进展,包括机动车的问题,我们项目里面做了几千份的模拟,发现到底是汽油车贡献的大,还是柴油车贡献大?结果我们从整个京津冀的区域这个角度和整个全国来看,我们国家目前现在的结果发现是汽油车它的贡献实际上超过了柴油车的贡献。可能把它的排放,一次排放和二次转化的,以及它的数量,机动车的数量总体上考虑起来是有这样的一个关系的。

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作者:科普中国责任编辑:天极科普君)
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