北京的雾霾为什么这么严重? 财富值11

2016-11-06 18:21发布

北京的雾霾为什么这么严重?
10条回答
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本问题分为以下部分。
  1. 数据分析
  2. 可能原因


1、数据分析

首先咱们看看空气污染物的几大来源一一讨论:
  • 机动车:尾气排放
  • 燃煤发电:硫硝化物
  • 工业:化工厂、钢厂
  • 城市建设:扬尘
根据中国科学院大气物理研究所张仁健与国外研究人员合作在2013年在Atmospheric Chemistry and Physics上发表的论文《Chemical characterization and source apportionment of PM2.5 in Beijing》。针对2009-2010年不同季节在北京城区采集的PM2.5样品进行化学组分的分析,获取了北京四个季节PM2.5的29种元素、9种离子和8个组分有机碳无机碳等资料,研究了北京城区细颗粒物总体污染水平及季节变化特征。

研究发现,虽然SO2、NOX等前体物在冬季较高,但是二次无机气溶胶更倾向于在高温高湿的夏季形成。相反,二次有机气溶胶更倾向于在干冷的冬季形成。此外,结合源解析模型正矩阵因子分析(PMF)、潜在源分析(PSCF)等方法,探讨了不同季节影响北京城市PM2.5的主要贡献源。
结论:北京地区PM2.5的6个重要来源,分别是土壤尘,燃煤,生物质燃烧,汽车尾气与垃圾焚烧,工业污染和二次无机气溶胶,这些源的平均贡献分别为15%, 18%, 12%, 4%, 25%和 26%。沙尘天气常对春季气溶胶有重要影响,而在秋冬季节,来自建设工地的浮尘和街道的再悬浮尘是土壤尘的主要来源。燃煤源冬季贡献最大,生物质燃烧源贡献春、秋较高、冬、夏季较低,工业污染源贡献在夏秋季节较高。如果将燃煤、工业污染和二次无机气溶胶三个来源合并起来,化石燃料燃烧排放成为北京PM2.5污染的主要来源。

下面咱们来一个个看:
  • 汽车。根据实际数据分析:北京市2013年全年空气质量达标天数比例为48%,重度及以上污染天数比例为16%,PM2.5年均浓度为89.5微克/立方米。而过年1~2月份北京路上行驶机动车达到全年最低,而雾霾强度没有变化。2014年1月PM2.5平均浓度为108微克/立方米,2014年2月PM2.5平均浓度为85微克/立方米,可见汽车尾气对北京空气污染的增效并不明显,但也是因素之一。(数据源见最后)

  • 工业排放。化工厂和炼钢行业本人不是权威人士。化学制作和炼钢等需要大量使用焦炭等的高污染,房地产行业的畸形跃进带动了钢铁产业。华北地区产业结构偏重,钢铁、焦化等重工行业产能过剩问题突出,污染物排放量巨大,对区域大气污染“贡献巨大”。 统计数据显示,2012年我国粗钢产量超过7亿吨,来自辽宁、河北、山西、山东等北京附近的四省份,产量就达到3.29亿吨,约占全国产量的46%。

来自环保部的数据显示,2010年,我国钢产量为6.27亿吨,其中二氧化硫排放量达到176.7万吨、氮氧化物93.10万吨,工业烟尘和粉尘排放量为56.28万吨和93.47万吨,分别占工业排放量的9.5%、6.3%、9.3%和20.7%;2011年,钢铁二氧化硫排放量猛增到251.4万吨,工业粉尘为206.2万吨。 “这还只是统计内的企业排污量,大量的中小钢厂根本没有统计进来,排污状况更差”。2013年年初对京津冀地区298家钢铁企业进行逐一摸底排查,75%以上的钢铁企业都未按标准排放污染物,违法排污、超标排污现象严重。

  • 城市建设扬尘下次有时间在分析。

  • 火力发电。第一幅图:2011年中国与欧盟发电结构对比。感谢雾霾是天气现象还是纯粹的污染?其成因是什么?若是纯粹的污染,为什么电视里反复暗示这个是天气?哎哟不错提供的数据图。
再据分析2010年欧洲风电装机统计---国家能源局 2010年,欧盟新增电力装机达到55400兆瓦,天然气发电装机达到28000兆瓦(51%),太阳能光伏发电12000兆瓦(21.7%)、风电9300兆瓦(16.8%)、煤电4056兆瓦(7.3%),生物质能发电573兆瓦(1%)、集光型太阳能405兆瓦(0.7%)、大型水电208兆瓦(0.4%)、泥煤发电200兆瓦(0.4%)、垃圾发电149兆瓦(0.3%)、核电145兆瓦(0.3%)。可见主要的区别是煤炭发电。

第二幅图:中国煤炭消耗量和全球煤炭消耗量(不包括中国)的增幅
上图是美国能源情报署(EIA)公布,中国2011年的煤炭消费量达到34.5亿吨接近全球总消费量的一半。世界煤炭协会2011年数据显示中国近80%的电厂依靠的是煤炭发电,而美国是40%。

第三幅图:2000 年-2010 年火电占我国装机总量的比例(单位:百分比)
上图可以看出至2010 年,火力发电占我国电力装机总量的比例长期稳定在70%以上。

第四幅图:2000 年-2010 年国内火电装机总量(单位:亿千瓦)
上图可以看出至2010 年,国内火电装机总量的复合增长率为11.79%,“以煤炭为主”的能源结构特点决定了火力发电占国内电力装机总量的比例长期保持较高水平。在我国煤电在中长期内仍会保持主力电源地位

综上所述:尾气污染、火力发电、钢铁厂是目前北京雾霾的三大祸首。城市建设也有贡献。

参考文献:
Zhang, R., Jing, J., Tao, J., Hsu, S. C., Wang, G., Cao, J., Lee, C. S. L., Zhu, L., Chen, Z., Zhao, Y., and Shen, Z.: Chemical characterization and source apportionment of PM2.5 in Beijing: seasonal perspective, Atmos. Chem. Phys., 13, 7053–7074, 2013, doi:10.5194/acp-13-7053-2013.(IF=5.6)
湖南统计信息网
2014年2月74个城市空气质量状况报告--PM2.5监测网
2014年1月74个城市空气质量状况报告--PM2.5监测网
2013年全国主要城市空气质量状况--PM2.5监测网

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