“二氧化碳的月均最小变化为0.08ppm,监测装备的灵敏度要能够探测到这个之下才能够起到作用,否则就只能够测量它的平均值。”“很多化工企业说是把废气烧掉了,但如果用光谱测量可以看到这个烟囱上还有各种各样的污染物的排放物,实际上烧掉了也产生污染。”当前,城市大气污染防治过程中还存在一些细微的难题,亟需找到“破题办法”。
全国生态环境保护大会指出,要加强科技支撑,推进绿色低碳科技自立自强,把应对气候变化、新污染物治理等作为国家基础研究和科技创新重点领域,狠抓关键核心技术攻关,实施生态环境科技创新重大行动,培养造就一支高水平生态环境科技人才队伍,深化人工智能等数字技术应用,构建美丽中国数字化治理体系,建设绿色智慧的数字生态文明。
生态环境科技工作会议提出,必须从战略和全局高度深刻理解和把握中央科技体制改革的重大意义和部署安排,切实把改革任务谋划、推进、落实到位,不断增强生态环境科技有效供给,以生态环境科技支撑美丽中国建设不断取得新成效。
近日,一场由中国地质大学(武汉)、国家地理信息系统工程技术研究中心、地理信息系统国家地方联合工程实验室、湖北省测绘地理信息学会、湖北省测绘行业协会联合主办,武汉昌泓汽车环保科技服务有限公司具体承办的“2023全国城市大气环境遥感监测与智慧治理高峰论坛”,多层次、多维度为城市大气环境治理提供了新的技术路线和管控措施思路,助力深入打好污染防治攻坚战。
大城市更要小网络,这样才能精准防控“躲”在城市中的污染源
近年来,随着我国城市经济社会不断发展,多数人口逐渐涌入经济发达区域,形成了一个个人口规模过百万甚至过千万的大型城市。大型城市创造了大量的GDP,但随之而来的也有大气污染防治难题。
回顾过去十年,我国在一系列大气污染防治的政策和行动下,空气质量逐步改善,但依旧存在短板。
“当前,要根据我们所在区域的热点网格去精准地溯源,然后有针对性地治理。”中南大学教授邹滨进一步指出,很多时候地方搞不清楚污染源在哪儿,工作量很大也很辛苦,但是成效不是很明显。
“在这个过程中监测站点虽然在不断地增加,但是一个站点某种程度上只能代表一定范围内的值,这个圈圈画大了,内部就存在差异,某种程度上用点代表它有空间异质性,很难找到污染源。再加上还有一个很大的问题是空间分辨率不足,空间分辨率低,更小网格下的差异就更无法溯源。”
邹滨以湖南长沙试点的案例提出了遥感大数据赋能城市大气污染精准防控的思考。邹滨指出,长沙是资源节约型社会、环境友好型社会,但在全国省会城市的空气质量考核里并不理想,还处于80%左右的优良天数率,所以也面临着很大的大气污染防治压力。
“早前应用的大气监测热点网格是3kmx3km,平台十几天下发一次的热点网格,但9平方公里太大了,15天时间又太久了,很难溯源。”
于是,通过有效建模和数据基础,长沙将大气监测热点网格缩小为100mx100m,以方便更好地溯源。同时搭建了一个简易平台,囊括每天逐小时百米级的网格,“哪个地方可能会超标,识别出来之后精准地锁定哪几个源,把这个数据导出来,很容易就抓取到最终的污染源。”
目前,长沙仍在这一套模型的帮助下更精准地捕捉疑点、治气攻坚。数据显示,截至10月30日,长沙今年空气质量优良天数比去年同期增加18天,综合指数、优良率和PM2.5浓度在31个省会城市中分别排名第8、11、20位,同比分别提升6、8、5位;综合指数和PM2.5改善幅度全省排第一。
“阻碍”千头万绪也要一一理清,才能逐个击破城市大气污染治理难题
湖北省地处我国中部,地理条件和气象条件为当地大气污染防治带来了一些“挑战”。
“从2015年到2022年以来,湖北省二氧化硫、一氧化碳、PM2.5都有非常显著的下降。总体来说是比国家重点区域的空气质量稍微好一些,但是在非重点区域里面,我们的问题比较突出。”湖北省生态环境科学研究院大气所朱宽广介绍。
朱宽广进一步指出,从空间来看,湖北省现在首位污染源已经从以前的PM2.5转化为臭氧,臭氧和PM2.5对污染天气的贡献超过了95%以上,复合污染问题非常严重;空气质量改善基础不扎实,相比2022年PM2.5反弹上升,优良率有下降,重污染天数增多。
为此,湖北省开展了一些基础的科学研究工作,包括臭氧的敏感性分析,主要是识别氮氧化物的控制区还是VOCs的控制区,支持管理部门做好减排协调工作;针对不同行业的一些重点管控组分特征因子,构建PM2.5和VOCs的源谱,强化关键组分的分析,方便后续制定差异化减排策略。
“PM2.5的污染主要集中在‘襄荆荆宜’(襄阳、荆门、荆州、宜昌)城市圈,臭氧基本在鄂东的武汉都市圈周边,同样也包括‘襄荆荆宜’城市。”朱宽广进一步指出湖北大气污染治理面临的一个重要矛盾:由于全省高污染的产业非常集中,从武汉都市圈的核心区域来看,布局了全省89%的焦炭产能,37%的塑料产能。在“襄荆荆宜”城市通道上也密集分布水泥、塑料、平板玻璃和有色等等高污染产业,导致了高排放和高污染的工业围城。
为了解决污染治理的区域性难题,现在湖北省“襄荆荆宜”城市以及武汉都市圈两个重点区域,都建立了联防联控的机制。与部分边界的城市,比如湖北的荆州、黄石,湖南的岳阳,江西的九江等地方,联动协同开展污染防治的工作。湖北、湖南、江西三省也协同签订了长江中游三省大气污染防治联防联控的合作协议。
此外,湖北省通过行业的提效升级工作,推进重点行业治理,包括钢铁和水泥行业的超低排放,石化的综合整治,VOCs全过程的治理,还有通过绩效给企业评A级、B级,并提出有组织、无组织排放等一系列的要求。
下一步,湖北省还将加强产业集群的综合整治,逐步推行“一区一策”“一园一策”“一行一策”“一企一策”,持续加强科研支撑,增加监测与预报能力的建设。
交通运输是国民经济中的基础性、先导性、战略性行业,连接了经济循环中的生产、分配、流通和消费等多个环节,是重要的服务性行业,也是推动城市可持续发展的重要支撑,城市交通条件的改善改变了人们的生产生活方式,也改变了城市的面貌。但随着城市机动化进程大幅加速,大量的城市在减污降碳方面的压力越来越凸显。
交通运输部规划研究院环境资源所室主任吴睿指出:“根源在于目前交通运输的能源结构,我们的动力系统还是主要以化石能源为主,大概占到了终端石油消费的51%左右。国家2020年发布的第二次污染源普查公告里面,很清晰地展示了移动源氮氧化物排放占到全国氮氧化物排放的60%,挥发性有机物占到将近24%。因此,在未来的一段时间内,交通运输领域的减污降碳都是重中之重。”
为深入贯彻党中央、国务院决策部署,生态环境部会同国家发展改革委、工信部、交通运输部等26个部门联合制定了《空气质量改善行动计划》(以下简称《行动计划》),并于近日由国务院印发实施。这是国家继《大气污染防治行动计划》《打赢蓝天保卫战三年行动计划》之后发布的第三个“大气十条”。此次发布的行动计划比以往更加突出交通绿色、低碳转型,这也给城市大气治理提供了新的方向。
生态环境部总工程师、大气环境司司长刘炳江在就《行动计划》答记者问时指出,《行动计划》中关于交通源的措施,相比《大气污染防治行动计划》和《打赢蓝天保卫战三年行动计划》,数据量化指标增多,原来是点上找经验、开辟新路径,现在到了全面治理的时期。
刘炳江列举了一系列我国“点上找经验、开辟新路径”的实践:“八年运输结构调整卓有成效,2017年以天津港停止接收公路运煤为标志,随后所有港口停止了重卡运煤,开辟了国家公转铁的新工作,铁路运输量从那年开始连续六年增长。零排放移动源推广有进展,城市里面公交车越来越多地采用电动汽车、新能源汽车,从2013年到2022年,全国70万辆公交车中,新能源车占比已经从20%上升到接近80%。机动车的清洁化水平也有了大的提高,前8年,我国机动车排放标准与世界接轨,淘汰了大约4000万辆老旧汽车,对非道路机械开展了专项行动,机动车因排放问题召回累计19起,涉及17家企业,召回车辆325万辆。非道路移动机械电动化有突破,电动叉车销售量占了60%,3吨以下94%都是电动产品。”
进入全面治理时期,刘炳江认为,未来将从以下四个方面入手:
一是货运结构调整更加聚焦煤炭、重点行业、港口等关键领域。二是机动车清洁发展更加强调新能源化。三是非道路移动机械更加强化综合治理,新能源替代和老旧淘汰都有非常具体的要求,可操作可实现。四是成品油质量更加突出全链条监管。
这也证明,在治理城市大气污染的过程中,绿色交通早已是不可或缺的重要的一环,但如何处理好交通与大气的协同治理关系,在城市的实践中还会有哪些问题,相信《行动计划》在实践中将会为城市指明清晰的方向。
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