北京蓝永久存在的背后大气污染防治的持久战

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高楼大厦在雾霾中若隐若现,咳嗽的人们都戴上了口罩。 2013年,谢金凯刚到原北京市环保局大气处工作。 她还记得,那时的天空总是笼罩在阴霾之中。 也正是这一年,北京开始实施新修订的国家《环境空气质量标准》,打响了以PM2.5为重点的大气污染防治攻坚战。

今年1月,北京宣布2021年空气质量首次全面达标,大气污染防治工作取得里程碑式突破。 其中,PM2.5在9年多的时间里下降了63.1%,相当于年均下降约7微克。 /立方米,被联合国环境规划署誉为“北京奇迹”。

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6月6日,北海公园蓝天白云。新京报记者 王贵斌 摄

5年消除30微克,这个目标必须是“跳起来,吃够”

随着社会经济的发展,机动车保有量和能源消耗不断增加,北京面临着巨大的环境压力。 早在1998年,北京就启动了大规模的空气污染防治行动。 回顾这场大气污染防治持久战,北京市生态环境局大气环境处副处长谢金凯认为,2013年作为PM2.5监测元年,是一个重要的时刻。节点。

PM2.5又称细颗粒物,是指空气动力学直径小于或等于2.5微米的颗粒物。 它可以长时间悬浮在空中,是雾霾锁城的罪魁祸首。

2013年1月,北京PM2.5指数频频爆发。 “当年1月,北京有13天重污染,全月PM2.5平均浓度为150微克/立方米,平均相当于一个重污染天。” 谢金凯还记得9年前的数据。 清除。

面对我国严峻的空气污染形势,原环境保护部(现生态环境部)修订了《环境空气质量标准》,将PM2.5列为控制指标。 2013年,国务院印发了《大气污染防治行动计划》(大气十项措施),北京紧随其后,发布了《北京市清洁空气行动计划2013-2017年》。 两个规划设定了一个共同的目标——2017年,北京PM2.5年均浓度控制在60微克/立方米左右。

谢金凯参与了《北京市清洁空气行动计划2013-2017年》的编制。 谈到这个严格的目标,她表示,60微克/立方米是经过反复论证和研究才达到的。 “2013年,北京PM2.5年均浓度为89.5微克/立方米,接近90微克,相当于我们用5年时间‘消除’了30微克,这个目标非常困难。”能轻易实现的并不是一个好目标,科学决策的目标设定必须是‘跳起来,够了’。”

此后,北京采取非常措施和力度治理大气污染,不断在燃煤、机动车、扬尘等领域寻找减排空间,一微克“挑”出蓝天。

编织密集PM2.5监测网追查污染源头

西城区万寿公园附近的一片绿地旁,一栋类似集装箱的“白宫”正在运营。

几个采样头从房屋顶部伸出,将环境空气样本泵入房屋。 里面的设备不停地分析它们,并将所得的污染物浓度向公众公布,更新频率为每小时。 市民打开“北京环境监测”微博,各区空气质量指数一目了然。

这样的“白房子”共有35座,构成了北京PM2.5监测网络。 其中,27个站点为SO2、NO2等污染物原监测点。 2012年,北京开始采购PM2.5监测设备,并根据PM2.5污染特征选点。 2013年以来,新增交通污染监测点5个、区域背景传输点3个。

2014年,北京每个行政区部署1-2个PM2.5监测站,但建设成本较高,且站址对周边环境要求严格。 为提高监测能力,北京生态环境监测中心大气室开始使用便携式PM2.5监测设备。

北京生态环境监测中心大气室主任李云亭回忆,当时便携式设备尚未量产,大家对其性能和应用场景都比较陌生。 组成技术团队后,大家将设备彻底拆解研究,连螺丝都拧开了。 他们不仅进行实验评估设备性能,还进行技术改进并申请发明专利。

经过一年的研究和完善,2015年,便携式监测设备被纳入北京市大气环境监测系统。 高密度监测网络布点超过1000个,覆盖全市300多个街道、镇、镇行政区域,提供公里级空气质量监测结果,监测数据与街道、镇全面共享。

“我们还根据监测网络提供的数据,结合气象、地理信息、污染源和社会活动,建立了‘从果到因’的溯源挖掘算法。” 李云婷举例说,该算法可以识别北京“冒泡”的污染浓度。 准确暴露当地污染排放高值区域,为精准治污提供直接依据。

由此,PM2.5监测数据成为治理的“指挥棒”。 北京开展大气PM2.5源头分析,科学判定污染源,并于2014年、2018年、2021年发布三轮源头分析结果。

“PM2.5的来源非常复杂。 包括各种污染源排放的一次污染物,如烟气、粉尘、黑碳、飞尘等,以及各种污染源通过化学反应排放的气态污染物,如氮氧化物等。 北京市生态环境监测中心主任刘保贤表示,源头分析就是建立环境空气质量与多类污染源之间的关系,确定大气PM2.5污染治理的主要目标和重点。 。

PM2.5退出燃煤的主要贡献者

北京曾是全球煤炭消费量最大的首都,煤炭消费一度占全市能源消费的75%。 煤炭燃烧排放大量烟尘、SO2和NOx(氮氧化物),是造成严重空气污染的重要原因。

1983年,刚满18岁的刘秉瑞来到门头沟木城尖煤矿上班。 “从洞口下来后,我们就借着矿灯的光往下走,要步行10公里才能到达500米深的井底。” 他回忆说,当时的工作环境又脏又乱,拉煤时留下的东西也很多。 满地都是煤烟,每次干完活,手上、衣服上都是黑的。

刘秉瑞是门头沟人,家住千军台村。 冬天,村里家家户户都烧煤取暖,每户要储备3、4吨煤炭。 矿井里的好煤被运往全国各地,有的甚至出口。 村民们赶着三蹦子、赶着骡子到小煤矿购买碎煤。 三蹦子只能开到路边,剩下的上山路只能背着煤篓步行上去。

煤尘松散,村民们就把它与黄土混合起来烧掉。 火灾结束后,煤灰撒得到处都是。 屋里随便擦一擦,到处都是一层灰。 村里家家户户的烟囱都在冒着白烟,远远就能闻到煤烧焦的味道。 每天早上,刘秉瑞都早早起床去往火上添灰,但房间里的温度始终上不来。

2018年12月,木城尖煤矿被关停。 一辈子在煤矿工作的刘秉瑞有些舍不得,但他更喜欢不再烧煤的取暖方式和京西的蓝天。 如今,该村使用政府分配的洁净煤,硫含量较低,排放量也减少了。

北京从1998年开始减少煤炭燃烧,取得了一定成效。 但北京2014年PM2.5来源分析结果显示,当地燃煤对PM2.5的贡献率为22.4%,仍是仅次于机动车的第二大来源。

“加大力度”的煤炭减量行动已经开始。

2014年至2017年,北京先后关停4家大型燃煤电厂。 2017年11月,北京四大燃气热电中心建设完成,北京建立了以气电为主的能源供应格局。 “每年可减少燃煤近1000万吨,全市煤炭消费总量减少近一半。” 北京市生态环境局大气环境处副处长徐向超说。

供暖锅炉改造也是一项重要内容。 2015年7月,北京出台了全国最严格的燃气锅炉氮氧化物排放标准。 2015年至2018年,北京完成全市近3万吨燃煤锅炉清洁能源改造和5万吨以上燃气锅炉低氮改造。

然而,燃煤锅炉清洁能源改造项目却困难重重。 气源线路改造涉及开辟道路、穿越绿地等,需要市级多个部门加快审批和配合。 “业主没有改电、改气的动力,我们不仅要把法律标准放在第一位,还要提供经济补贴,最重要的是按时把气源交给供热公司,保证老百姓住得好。”冬天温暖。” 徐向超回忆,有一个燃煤锅炉清洁能源改造项目的燃气线路设计比较麻烦,召开了几十次协调会议,最终确定燃气管道需要走下河。 但汛期不允许施工,正式供暖前仍有点火、试运行等程序。 为保障群众供暖,汛期过后,各部门开展专项工作,施工人员逆向施工进度,确保工程在正式供暖前完工。

对于大宗煤炭,北京实施“煤改电”、“煤改气”和“优质煤炭替代”。 2015年,核心区率先实现“无煤化”,2018年,全市平原地区基本实现“无煤化”。 如今,改造范围已从平原扩大到山区。 截至目前,北京已完成超过130万户家庭“煤改清洁能源”改造。

2018年,北京市第二轮PM2.5来源分析结果显示,本地污染源中,燃煤对PM2.5的贡献率下降至3%。 可以说,燃煤已基本退出PM2.5主要贡献者行列。

淘汰老旧车辆超230万辆

近年来,随着机动车保有量的增加,机动车尾气排放对大气污染的贡献率越来越高。 对北京进行的三轮客源分析显示,北京本地客源中,移动客源始终占据“最大份额”。

机动车排放控制一直是北京市大气污染防治的重点。 2015年,北京全面取缔黄标车,成为全国第一个解决黄标车污染问题的城市; 2017年,五环内工作日限行国一、国二汽油车; 2019年,国三柴油货车全部被禁 禁……北京制定了老旧车辆阶段性淘汰计划,推动淘汰老旧机动车累计超过230万辆。

“淘汰一辆旧车每年可减少污染物排放约83公斤。” 北京市生态环境局机动车排放管理办公室副主任连爱平表示,为加快淘汰老旧汽车,2020年,《北京市生态环境局》计划进一步推进老旧汽车淘汰印发《高排放老旧机动车淘汰更新(2020-2021年)》,对报废或转出并在北京注册的“国三”汽车给予相应补贴。

然而,车主在申请补贴的过程中会遇到各种各样的问题:银行卡有问题、车主在国外、不会使用智能手机……政策实施过程中,由于受疫情影响,不少车主无法前往线下网点办理。 政策的实施因此受到很大影响。 针对这些情况,北京市生态环境局还针对有实际困难的车主推出了专项便捷服务流程。

老旧车辆报废是控制流动源污染的一种手段。 近年来,北京统筹“车、油、路”,运用法律、经济、技术、行政等手段实施综合检测。 在石油标准方面,北京领先全国一到两个阶段。 目前正在率先实施最严格的京VI B油品标准,推动机动车主要污染物在源头再削减10%-20%。

通过给予新能源汽车优先路权、率先用新能源替代公交车等政策,同时加快加油站、充电站等配套设施建设,北京累计推动新能源汽车超过50万辆。能源汽车。

扬尘治理“克制谈清”

除了燃煤和移动污染源外,扬尘污染也是北京大气污染防治攻坚战的重点。 北京一个月降尘量是多少? 2018年10月的数据显示,平均每平方公里为6.2吨。 除了建筑、道路、裸地三大扬尘源外,北京每年春季还面临输入沙尘的挑战。

2018年发布的第二轮PM2.5来源分析结果中,扬尘污染占地方排放的比重升至16%,仅次于移动源。 当年,《北京市打赢蓝天保卫战三年行动计划》实施,扬尘成为重点治理对象之一。 此后,北京用“绣花”力度控尘。

“灰尘在空间和时间上并不固定,因此很难量化。” 北京生态环境保护科学研究院研究员范守斌已经记不起十年前的情景了。 为了研究道路灰尘,他和同事跑到马路上,用吸尘器收集道路上的灰尘,然后将样本带回实验室,分析灰尘的粒径和成分。

车辆在道路上行驶,采样不可避免地会带来安全风险。 因此,研发人员想到了开发车载监控设备。

2007年初,范守斌带领团队研发了道路扬尘车载移动监测系统。 在研发过程中,建立计算模型是最困难的,需要现场采样数千条道路的原始数据。 为了不影响交通,团队经常在半夜采样。 他们把实验室搬到了偏远的郊区和路边的帐篷里,有时一待就是20多天。

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2007年,范守斌和同事在长安街上收集道路灰尘。受访者提供

2019年,道路扬尘车载移动监测系统成功应用于北京扬尘治理工作。 “监控系统放置在车辆后备箱内,传感器可以在车辆行驶过程中定量捕捉灰尘,实时监测道路灰尘浓度。” 范守斌表示,监测数据与车速、气象参数相结合,通过综合计算模型,得出道路扬尘负荷值。

过去,郊区城镇很少关注道路扬尘问题,认为大型车辆经过时,道路上出现一些扬尘是正常现象。 基于道路扬尘负荷的定量评估数据排序,让不少乡镇意识到差距,及时采取清洁、冲洗等降尘措施。 “监测车投入使用一年后,北京道路尘负荷率下降了26%。” 范守斌说道。

“北京正以‘以克论网’推进细尘管控。” 北京市生态环境局土壤生态环境处副处长王爱平表示,目前,全市已建立统一的建筑扬尘视频监管平台,粗颗粒物(TSP)监测网络覆盖所有街道、乡镇。卫星遥感定期巡查裸地,成为指导扬尘治理的有益补充。

2021年,北京降尘量下降至4.1吨/平方公里·月(不含沙尘),全市粗颗粒物(TSP)浓度同比下降9.2%,道路扬尘负荷同比下降10.2%同年。

网格+移动监控,科技支撑精准执法

近年来,在科技支撑下,环境执法更加迅速、精准。

2017年,北京市生态环境执法部门新增了“利器”——热点网格,可以将城市划分网格,并基于逐步建设的微小型监测点对网格进行动态监管分析。一步步走遍整个城市。 当数值过高时,监管平台会自动报警。 “执法人员不用来回跑腿,执法效率大大提高。” 北京市生态环境保护综合执法总队一级处长温宝印说。

他记得Hotspot Grid一推出就派上了用场。 当年8月下旬的一天,执法队前往昌平区开展“打散治污”专项执法。 “和往常一样,我们要‘扫街’很长时间才能找到非法排放的源头。但那一次,我在热点网格监控平台上看到了一个网格发出的报警信号。”

根据指示,执法人员立即赶赴信号所在地崔村镇开展调查。 他们发现有几家公司正在工业园区内生产。 有的未按要求安装废气收集处理设施,有的在生产过程中未启用。 对于废气处理设施,执法人员立即制止违法行为并开展调查。

温宝印坦言,执法人员数量有限,不可能将执法覆盖到所有地区。 过去,我们可能会先调查排放量大的工业企业,但工业园区的小企业很容易被漏掉。

利用热点网格,可以精准打击违法行为。 网格化监管区域包括3km×3km和500m×500m两个级别,可以帮助执法人员快速锁定侦查范围。

2018年,执法人员再次使用车载监控设备。

北京与河北省涿州交界处的房山区有一个地区。 执法人员初步调查时发现,有人在此生产砂石。 但面积大、边界复杂,不法分子经常从事“游击”活动。 “违法人员的生产设施在一辆车里,在执法人员到达之前,他们趁势迅速将设备转移到境外。”

为了“抓实况”,执法人员使用车载监控设备。 车辆在附近巡逻时,可以实时显示PM2.5和PM10的数值。 距离越近,价值越高。 在其引导下,执法人员迅速赶到现场取证,罪犯措手不及,只能如实供述。 针对上述问题,北京、河北启动联合执法机制,彻底消除边境地区这一顽固污染源。

文宝印介绍,目前已有十多套车载设备,可监测PM2.5、TVOC等七类污染物。 该车载设备结构紧凑,长约20厘米。 除放置于车内外,还可由执法人员携带至企业内部进行检查。

记者了解到,目前,市生态环境部门每天都会对各区的报警网格进行排查,对于PM2.5、TVOC、TSP浓度明显偏高的区域,对于每月报警次数较多的区域,或者对于污染物浓度有规律变化的地区。 报警网格并推送至区生态环境部门。 该区生态环境部门及时对被推网格进行调查,依法查处大气环境违法行为。

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车载移动监控设备助力精准执法。受访者提供

全部达标后,“北京奇迹”将如何延续?

如今,“北京蓝”已成为家常便饭。

经过减少燃煤、淘汰老旧汽车、减少扬尘等一系列组合,看似遥不可及的“60微克/立方米”目标实现了——2017年,北京PM2.5年均浓度为58微克。 /立方米,大气污染防治工作取得阶段性胜利。 2021年,北京首次实现全部主要大气污染物全面达标,大气污染防治取得里程碑式胜利。

自2013年监测PM2.5以来,北京PM2.5年均浓度持续下降。 2021年,年均浓度为33微克/立方米,创历史新低,首次达到国家标准,与2013年的89.5微克/立方米相比,下降了63.1%。 北京的空气质量改善之快,被联合国形容为“奇迹”。

好日子的数据对比更加明显。 2021年,北京优良天数将达到288天,占全年总天数的78.9%,比2013年增加112天; 重污染天数减少到8天(含外来沙尘3天),比2013年减少50天。 公众蓝天获得感显着提升。

对于这种“全面达标”,谢金凯觉得“出乎意料,又在情理之中”。

出乎意料的是,他们之前邀请了大学专家团队来演示改善北京空气质量的路径。 大家都认为北京可能需要10年、20年的时间才能完全达标。 “这是有道理的,因为我们这些年非常措施带来的环境效益是集中的,也因为近年来我们在国家统一指挥下开展了大规模的区域联防联治。 当然,还有去年天气状况良好等综合因素。 ”。

谢金凯坦言,这种“全面达标”并不意味着北京空气质量足够稳定,无能为力。 “在现有措施实施速度快、成本低的基础上,北京未来将采取更加精细、科学、精准的措施,进一步减少排放。”

目前,北京市正在制定“十四五”期间空气质量持续改善行动计划。 在谢金凯看来,“未来五年做什么”既是压力,也是动力。

新京报记者 张璐

编辑白爽、校对刘军

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