2016-3-4

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独家制作:

本期策划:@素手莲花闫宾

访谈背景:
  春节期间,北京地区的蓝天数超过了去年,北京市环保局公布的数据显示,从除夕到大年初六,全市PM2.5平均浓度为98微克/立方米,比2015年春节同期下降了16%。这样的好天气不知能维持多久。我们依然不能忘记2015年冬天肆虐京城的那几场雾霾,雾霾治理程度越来越被重视,雾霾也成为大气环境治理的头等大事,但是为什么雾霾现象越来越重?室内空气品质问题与民生休戚相关,究竟我国关于大气雾霾治理之路走了有多远了?成效如何?雾霾的成因中究竟什么才是我们该控制的?空气净化机的技术发展是否能彻底改变室内空气品质呢?对于普通的消费者而言,如何科学选择和使用空气净化设备?

带着这些问题,暖通空调在线特别专访了多年致力于大气环境雾霾检测与治理研究的中国科学院大气物理研究所大气分中心孙扬副主任。感谢孙主任就访谈问题为网友逐一展开介绍有关大气雾霾治理之道与室内环境管理控制的相关技术进展。

  孙扬
  甘肃兰州人
  研究员级高级工程师,博导。
  中国科学院大气物理研究所,大气分中心副主任

  中国科学院大气物理研究所大气化学专业,理学博士。
  2005年至今,在中国科学院大气物理研究所\大气边界层物理和大气化学国家重点实验室大气分中心
  2014年-2015年,北京市大兴区环境保护局,副局长(挂职两年)

  获2011年国家科技进步二等奖
  2013年入选中国科学院“关键技术人才”。
  研究方向为大气环境,细颗粒物(PM2.5)与臭氧,温室气体,反应性气体与气溶胶等的观测方法研究;基于观测的大气光化学反应,大气化学活性气体与气溶胶理化特性等的时空变化规律研究。发表学术论文 65 篇,其中SCI论文 30余篇,专利授权8项。

  承担的国家科研任务有:
  国家自然科学基金面上项目:《北京市区灰霾天气时大气亚微米粒子的化学组分与质量吸湿增长特性研究》;
  国家自然科学基金面上项目:《北京大气活性氮氧化物转化物(NOz)变化规律及其对灰霾天影响的观测研究》;
  中国科学院仪器设备功能开发技术创新项目:《旁线光化衍生气相色谱法检测痕量一氧化氮方法研究》;
  国家重点基础研究发展计划项目(973):《中国大气气溶胶及其气候效应的研究》;
  国家高技术研究发展计划(863):《大气复合污染关键气态污染物的快速在线监测技术》;
  国家奥运项目:《北京与周边地区大气污染物输送、转化及北京市空气质量目标研究》;
  中国科学院战略性先导科技专项(B 类)《大气灰霾追因与控制》等。

  代表论文:

  1) Sun Yang,Wang Yuesi,AN Junlin,Xin Jinyuan,Hu Bo.2006: An Analysis for Vertical Distribution of O3,NOx and CO in the Seriously polluted Days in Beijing, 《Chinese Journal of Geophysics》,49(6),1475-1482

  
  2) Sun, Yang., Y. Wang,T. Xiu,Y. Wang, and X. Xu.2007: Establishment and Evaluation of a Method for Analyzing Atmospheric Volatile Organic Compounds.《ADVANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES》, 24(4),679-687

  3) Sun, Yang., Y. Wang,C. Zhang,2009:Measurement of the vertical profile of atmospheric SO2 during the heating period in Beijing on days of high air pollution. 《Atmospheric Environment》,43,468-472

  4)Sun, Yang., Y. Wang,C. Zhang,2010:Vertical Observations and Analysis of PM2.5, O3, and NOx at Beijing and Tianjin from Towers during Summer and Autumn 2006. 《ADVANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES》, 27(1), 123-136

  5)Sun,Yang.,Lili,Wang.,Yuesi,Wang.,Deqiang,Zhang.,Liu,Quan.,Xin,Jinyuan.,2010:In situ measurements of NO, NO2, NOy, and O3 in Dinghushan ,China during autumn 2008.《Atmospheric Environment》 44 2079-2088

  6)Sun Yang,Lili Wang,Yuesi Wang,Liu Quan,Liu Zirui,2011:In situ measurements of SO2, NOx, NOy, and O3 in Beijing, China during August 08. 《Science of the Total Environment》, 409 :933–940

  7) Sun Yang., Tao. Song, G. Q. Tang & Y. S. Wang, 2013: The vertical distribution of PM2.5 and boundary-layer structure during summer haze in Beijing. 《Atmospheric Environment》,74, 413-421.

  8)Yang Sun, Junke Zhang,Yuepeng Pan, Yuesi Wang, Tingting Liao, Tao Song ,2014:Observations of air quality on the outskirts of an urban agglomeration during the implementation of pollution reduction measures.《Atmospheric Pollution Research》 5 (2014) 789‐795

  9) Song, T., Sun Yang, Y. S. Wang, 2013: Multilevel measurements of fluxes and turbulence over an urban landscape in Beijing. 《Tellus Series B-Chemical and Physical Meteorology》, 65, 13.

  10)J. K. Zhang, Y. Sun, Z. R. Liu, D. S. Ji, B. Hu, Q. Liu, and Y. S. Wang,2014:《Atmos. Chem. Phys.》 Characterization of submicron aerosols during a month of serious pollution in Beijing, 2013, 14, 2887–2903,

孙扬
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关于北京地区大气雾霾治理的综合成果

暖通空调在线:近些年,直观感觉北京地区雾霾天气越来越多了,尤其是冬季供暖期到来之后,但是北京及周边地区燃煤取暖已经逐年减少了,大气雾霾治理的成果如何?这项环保工作遇到的最大挑战是什么?从技术层面上,大气雾霾检测技术和治理技术是否同步提高?

孙扬:感觉雾霾天气越来越多并不是真实情况,事实上自我们开始研究PM2.5近10多年来,所谓雾霾,简单概括就是PM2.5超标现象一直都有,雾霾天数在十年内年际间有挺大波动,但总体在下降,尤其是2013年以后发布了新的大气污染防治条例,全国建设了新的监测系统,启用了新的评价标准等举措之后,近三年从数据来看,北京地区的雾霾日数与雾霾强度都在减弱,空气质量监测主要的6项污染物(PM2.5,PM0,SO2,NO2,CO,O3)浓度也在逐年减低,当然这里面既有大气污染综合治理工作的效果,也有气象条件变化带来的结果。现在关注空气质量的人越来越多,大众对雾霾的认识也越来越深了,以前觉得就是雾或者根本不关注,现在知道是雾霾了,因此可能凭个人感觉是雾霾越来越多了。

  北京雾霾治理已趋于精细化,市区内基本没有大的污染源,煤改气逐年进行,总的燃煤量一直在消减,市区已全面完成煤改气,大气污染治理各方面投入力度很大,但与目标还有距离,严重雾霾天时常发生,环保部及北京市环保局发布实时PM2.5浓度以来,严重污染时市内监测点的小时均值的峰值从2013年超过1000微克每立方米,到去年峰值800微克每立方米以内,年均值从2013年的89.5微克每立方米下降到80.6微克每立方米,降幅挺大,但是基础浓度太高,离PM2.5国家标准的年均35微克每立方米,日均75微克每立方米还有很大距离,更不用说世界卫生组织推荐的年均10微克每立方米,日均25微克每立方米的健康准则。但北京市内的污染源好治理的工作基本也都做了,而不好做的来自区域传输的,以及与群众生活密切相关的比如散煤燃烧啦,私家车啦,都属于挑战很大且投入产出比很低的方面。

  大气雾霾监测检测技术引进很快,国际上最先进的技术设备我们也都有了,尤其是相对于目前的较粗放的污染物排放状况,对大气雾霾的监测检测分析技术已经比较完备和先进。治理方面由于减排装备基础差,污染源数量多,产业布局不合理,技术应用不均衡,有的地方已经在做燃气锅炉的低氮燃烧改造,而另一些地方燃煤锅炉脱硫设施还不能正常运行,但大气是流动的,所以对北京而言技术先进的,环境治理发展快未必对空气质量产生一比一的线性收益。

孙扬
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关于雾霾机理的分析与治理建议

暖通空调在线:因为雾霾问题成为环境治理的重要方面,所以有关雾霾成因的分析也成为人们关注的话题,我们也看到有各种角度的分析,从您做多年大气监测的角度来看,关于雾霾成因,有哪些主要的观点呢?

孙扬:业内专家主流的观点,也就是经过科学的采样,系统的分析的结论基本还是一致的,一个是人为排放的污染物太多,这里包括直接排放的颗粒物和能在大气中物理化学作用生成的颗粒物的气体污染物,二是不利的气象因素,如不利扩散清除的稳定天气,易于使颗粒物浓度增高的高湿度天气等;其中,人为排放归根到底是我国的经济高速发展,人民生活水平快速提高过程中的能源结构和产业结构问题,能源结构方面我们国家60-80%(不同的统计口径有不同比例)是煤炭能源,煤炭不是清洁能源,使用了它就带来了污染排放;产业结构方面中国一度被称为世界工厂,也就表明我们的产业结构以是高能耗的第二产业为主的,尤其是京津冀区域大量的粗钢,水泥,玻璃等生产企业更是高污染排放的产业,以上两点就意味着我们消费的每一件商品,包括冬季采暖,夏季降温,平时出行等等,都要直接或间接的消耗能源,都会产生污染排放,改革开放以来我们物质生活水平极大丰富提高,这些累积起来要排放多少污染物!况且我们是世界工厂,全球都能看到中国制造,在世界人民消费中国产品的时候,污染也排放到我们的大气中。这两方面是根本的,发达国家也都经历过这种高速发展带来环境问题的阶段,随着我国能源结构和产业机构调整优化,雾霾问题肯定是会逐渐解决的。至于地形地貌等一些各地特殊因素也是在这两个主要因素下起一些辅助的波动性作用,而朋友圈,微博等网络媒体中时不时冒出的耸人听闻、揭秘的基本都是比较片面不科学的。

孙扬
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关于大气雾霾的应对措施

暖通空调在线:雾霾天气对于人类健康所造成的影响,在医学上研究进展如何?对于雾霾天气,我们应该持有怎样的科学态度来对待?有哪些应对措施可以放心使用?

孙扬:雾霾天气对人类健康造成影响的研究我们还比较滞后,现在都是拿发达国家在他们当时浓度水平和颗粒物化学成分情况下作的研究结果讨论,比如一立方米空气中PM2.5每增加10微克癌症死亡率将增加15%-27%的研究结果,是在70微克每立方米浓度以下作的研究结果,我们国家PM2.5浓度远高于该研究的浓度范围,那么相关的健康风险是否就是线性的增加数倍这需要在实际情况下深入研究。

  要根治雾霾,需要从能源结构和产业机构方面入手,这个过程可能不会很快,在此期间,个人应该科学防护,乐观积极的应对,人类文明发展几千年里,就是在不断应对各种挑战中进步强大的。不利环境因素出现后合理应对,就像屋里太热就会用空调降温,室外太冷我们会多穿衣物,雾霾发生了,在室内就开空气净化器,在室外就戴口罩,这都是最简单最直接有效的措施。而且室外大气的空气质量不太好控制的,但室内的空气质量以现在的技术手段是非常容易管理控制的,而我们大家一般80%的时间基本都在室内,所以在重视、参与、促进环保工作同时,我们最能快速有效保护自己健康的办法目前就是管理好室内空气质量。

孙扬
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关于雾霾与室内环境

暖通空调在线:建筑环境领域的研究机构也对室外空气与室内环境的关系进行过数据对比分析,比如建立了室外与室内pm2.5浓度影响的关联,从而指导产业开发室内新风过滤及净化系统技术的开发。对此领域,您及团队研究是否涉及?有哪些成果可以分享?

孙扬:建筑环境领域的研究机构作的这些工作很有意义,对产业如何发展提高大众室内呼吸健康具有引领和指导作用!虽然我们的研究重点在室外大气环境的检测和规律机理分析研究,不过这两方面倒是有很多共性的技术,甚至因为室外大气环境的不可控性和化学成分的低浓度特性,室外大气检测的技术要求会更高,我们也有团队将这些技术应用到室内检测和相关的净化治理中,比如,一般的新风机和空气净化器分别有空气净化效率低和室内二氧化碳浓度过高的缺陷,因此我们将高精度空气质量检测仪与传统新风机和室内空气净化器有机整合优化,形成了实时监测室内外空气质量多个参数(PM2.5,CO2,VOCs)并根据这些参数的内在关系按预设的科学的程序进行通风换气,净化杀菌动作的智能空气质量管理系统;以及便携高效个人净化器,高精度随身空气质量检测器等,当然这些还都是不复杂的集成式创新,今后我们还将会在室内外空气净化治理的更基础层面进行研发。

孙扬
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关于产业发展的建议

暖通空调在线:任何问题的出现和寻求解决方案,都会带来科技的进步,对于大气雾霾的监测和治理,技术的提升,会带来哪些产业发展的契机?在造福人类,保护环境方面,建筑环境设施专业,您有哪些发展方向上的建议?

孙扬:目前的空气质量状况不佳的现状对大气污染的监测检测,预警预测,减排治理等方面的技术提出了更高更广泛需求,近年来我国科技工作者在引进消化吸收国外这些方面的先进技术上做了大量工作,具备了很强的研究实力;同时具有一定相关技术与竞争力的环保企业也得到了快速发展,如在大气环境监测设备,污染源监测设备,第三方检测,脱硫脱销除尘净化设备等产业都有了很多上市公司;在各地政府急于在大气污染防治方面做出一定成效的需求下,能够快速满足地方各级政府相关需求的中小企业也取得了爆发式增长,比如这两年陆续发布了不同城市的PM2.5源解析结果,大多与燃煤,扬尘,机动车,工业为主,因此用于抑制扬尘的“雾炮车”以及各种洒水车采购量大增甚至有些企业订单已排1-2年后;而随着每次雾霾的发生,空气净化器与防雾霾口罩就常出现卖断货情况。

  接下来的热点,大气污染防治方面在于工业企业VOCs的监测与治理,目前各地都已在规划计划VOCs治理相关的项目安排,有的地方甚至已经开发了VOCs治理的PPP项目,这可能是在脱硫脱销之后的一大增长点。

  室内空气质量方面随着大众生活水平与健康意识进一步提升,新风机与空气净化器功能的结合体应该是下一个消费热点,因为在当下的室外空气质量状况下,真正能解决室内空气质量的科学做法,就是智能动态的根据室内外空气质量真实状况进行通风换气,净化杀菌,目前市面上已经有个别此类产品,但依然存在安装工程复杂,总体价格较贵,运行使用成本较高等问题,随着进一步技术发展与市场竞争,相信这些问题都会慢慢解决。

  在大气污染治理方面我想应该充分发挥社会资本投入环保产业,目前我国大型的污染源,都有国控,省控,市控等各级的达标排放治理、监控监测,但各种中小污染源,也就是中小排污企业还不能够有效的进行减排治理与监管,缺乏相应的资金与技术,政府也许能够通过设计PPP项目等方式引导社会资本,投入相关的中小排污企业的减排治理。纵观发达国家污染形成和治理的历程和经验,区域性的大气污染形成冰冻三尺非一日之寒,要解决也是稳扎稳打,循序渐进,首先不再新增污染源,再落实已有污染源的排放达标治理,进而提升排放标准,促进产业升级转型,最终达到能源结构与产业结构优化配置,形成生态环境与经济建设的协调发展。

孙扬

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