北京2021年空氣質量首次全面達標其中,PM2.5年均濃度為33微克/立方米,創(chuàng)歷史最低 一微克一微克“摳”出“好天兒”
高樓在霧霾中若隱若現(xiàn),外出的人們戴上口罩。2013年,謝金開剛到原北京市環(huán)境保護局大氣處工作,她至今仍記得那時的天空總被霧霾籠罩。也正是在那一年,北京開始執(zhí)行新修訂的國家《環(huán)境空氣質量標準》,聚焦PM2.5的大氣污染防治戰(zhàn)全面打響。
自2013年監(jiān)測PM2.5以來,北京市PM2.5年均濃度實現(xiàn)持續(xù)下降。今年1月,北京宣布——2021年空氣質量首次全面達標,大氣污染防治工作取得里程碑式突破。其中,PM2.5年均濃度為33微克/立方米,創(chuàng)歷史最低。在9年多的時間里下降了63.1%,相當于平均每年下降約7微克/立方米,被聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署譽為“北京奇跡”。
自2013年執(zhí)行國家《環(huán)境空氣質量標準》以來,北京市優(yōu)良天數(shù)持續(xù)增加,2021年達到288天,占全年總天數(shù)的78.9%,相比2013年增加112天。
PM2.5年均濃度 5年“干掉”30微克
隨著社會經濟發(fā)展,機動車保有量和能耗不斷增長,北京承受著巨大的環(huán)境壓力。早在1998年,北京就拉開了大規(guī)模治理大氣污染的序幕?;仡欉@場曠日持久的大氣污染防治戰(zhàn),北京市生態(tài)環(huán)境局大氣環(huán)境處副處長謝金開認為,PM2.5監(jiān)測元年——2013年,是一個重要的時間節(jié)點。
PM2.5也稱細顆粒物,是指空氣動力學直徑小于等于2.5微米的顆粒物,能較長時間懸浮于空氣中,是霧霾鎖城的元兇。
2013年1月,北京PM2.5指數(shù)頻頻爆表?!爱斈?月,北京出現(xiàn)了13天重污染,整個月PM2.5平均濃度為150微克/立方米,相當于平均下來,每天都是重污染天。”9年前的數(shù)據,謝金開至今仍記得清楚。
面對中國大氣污染的嚴峻形勢,原環(huán)保部(現(xiàn)生態(tài)環(huán)境部)修訂《環(huán)境空氣質量標準》,將PM2.5列為控制指標。2013年,國務院發(fā)布《大氣污染防治行動計劃》(大氣十條),北京緊隨其后發(fā)布了《北京市2013-2017年清潔空氣行動計劃》。兩個計劃定出一個共同目標——2017年,北京PM2.5年均濃度控制在60微克/立方米左右。
謝金開當年參與了《北京市2013-2017年清潔空氣行動計劃》的編制,談及這一嚴苛的目標,她說,60微克/立方米是經過反復論證、研究得出的。“2013年,北京PM2.5年均濃度為89.5微克/立方米,接近90微克,相當于我們要用5年‘干掉’30微克,這非常困難。但輕易能完成的目標不是好的目標,科學決策的目標制定,都要‘跳起來夠一夠’?!?/p>
此后,北京以超常規(guī)措施和力度治理大氣污染,繼續(xù)在燃煤、機動車、揚塵等領域尋找減排空間,一微克一微克地“摳”出了藍天。
織密PM2.5監(jiān)測網 倒追污染源
西城區(qū)萬壽公園附近的一處綠地旁,一個類似集裝箱的“白房子”正在運行。
房子的頂端伸出幾個采樣頭,將環(huán)境空氣樣本抽到房子中,里面的設備馬不停蹄地分析,得出的污染物濃度以每小時更新一次的頻率對外公布。市民打開“北京環(huán)境監(jiān)測”微博,各區(qū)的空氣質量指數(shù)一目了然。
這樣的“白房子”共有35個,構成了北京市PM2.5監(jiān)測網絡。其中,27個站點為原有點位,監(jiān)測SO2、NO2等污染物。2012年,北京著手采購PM2.5監(jiān)測設備,根據PM2.5污染特點選址,并從2013年起新增5個交通污染監(jiān)控點和3個區(qū)域背景傳輸點。
2014年,北京每個行政區(qū)都布設了1-2個PM2.5監(jiān)測站,但建設成本較高,且點位對周圍環(huán)境要求嚴格。為提升監(jiān)測能力,北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心大氣室開始接觸便攜式PM2.5監(jiān)測設備。
北京市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心大氣室主任李云婷回憶,當時便攜式設備還未量產,大家對其性能、應用場景比較陌生。在組成技術小組后,大家把設備完全拆開進行研究,連螺絲都被擰了下來。他們不僅做實驗評估設備性能,還進行了技術改進,申請了發(fā)明專利。
經過一年的研究改進,2015年,便攜式監(jiān)測設備納入北京大氣環(huán)境監(jiān)測體系。高密度監(jiān)測網絡有1000多個點位,覆蓋全市300多個街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政屬地,提供公里級別的空氣質量監(jiān)測結果,監(jiān)測數(shù)據對街道鄉(xiāng)鎮(zhèn)全面共享。
“我們還基于監(jiān)測網絡提供的數(shù)據,結合氣象、地理信息、污染源和社會活動等,建立了‘由果到因’的溯源挖掘算法。”李云婷舉例說,算法可以識別出北京污染濃度“冒泡”的區(qū)域,精準暴露本地污染排放的高值區(qū),為靶向治污提供直接依據。
由此,PM2.5監(jiān)測數(shù)據成了治理的“指揮棒”。北京開展大氣PM2.5源解析工作,科學研判污染來源,并于2014年、2018年、2021年發(fā)布了三輪源解析結果。
“PM2.5來源非常復雜,既有來自各類污染源排放的一次污染物,如煙塵、粉塵、黑炭、揚塵等,還有各類污染源排放的氣態(tài)污染物,如氮氧化物等經過化學反應生成的二次污染物?!北本┦猩鷳B(tài)環(huán)境監(jiān)測中心主任劉保獻表示,源解析就是建立環(huán)境空氣質量與多類污染源之間的關系,以確定大氣PM2.5污染治理主要對象和優(yōu)先順序。
燃煤退出PM2.5主要貢獻源行列
北京曾是世界上燃煤消費最多的首都,燃煤消費一度占全市能源消費的75%。煤炭燃燒排放大量煙塵、SO2、NOx(氮氧化物),是大氣嚴重污染的重要原因。
1983年,剛滿18歲的劉炳瑞來到門頭溝木城澗煤礦上班。劉炳瑞是門頭溝人,家住千軍臺村,冬天,村里家家戶戶靠燒煤取暖。村民開著三蹦子、趕著騾子去小煤窯買碎煤末,每家都得儲備三四噸煤。
煤末又散又松,村民將其摻著黃土一起燒,煤灰四散,屋子里隨手一擦都是一層灰。村里各家的煙囪呼呼冒著白煙,老遠就能聞到一股燒煤味。每天早上,劉炳瑞都要早早起床掏灰添火,但屋里的溫度總也上不來。
2018年12月,木城澗煤礦關停。在礦上干了幾十年的劉炳瑞雖然有點舍不得,但他更喜歡不再燒煤的取暖方式和京西湛藍的天空。如今,村里用上了政府配送的清潔煤,含硫更低,排放更少。
北京從1998年開始壓減燃煤,并取得一定成果。但2014年北京市PM2.5源解析結果顯示,本地燃煤對PM2.5的貢獻率是22.4%,僅次于機動車。一場“加碼”版的減煤行動拉開大幕。
2014年至2017年,北京市陸續(xù)關停了四大燃煤電廠。2017年11月,北京四大燃氣熱電中心建設完成,北京構建了以氣、電為主要支撐的能源供應格局。“每年可減少燃煤近1000萬噸,全市煤炭消耗總量幾乎砍了一半?!北本┥鷳B(tài)環(huán)境局大氣環(huán)境處副處長徐向超說。
供暖鍋爐改造也是一項重要內容。2015年7月,北京市出臺了全國最嚴格的燃氣鍋爐氮氧化合物排放標準。2015年到2018年,北京市完成了全市剩余的近3萬蒸噸燃煤鍋爐清潔能源改造和5萬余蒸噸的燃氣鍋爐的低氮改造工程。
然而,燃煤鍋爐清潔能源改造工程困難重重。徐向超回憶,曾有一個棘手的燃煤鍋爐清潔能源改造項目,燃氣路由設計反復開了幾十次協(xié)調會,最終確定燃氣管線需要下穿河道。然而汛期不能施工,正式供暖前還有點火試運行等程序。為了保證百姓供暖,汛期后,各部門特事特辦,施工人員倒排工期,最終確保工程在正式供暖前完工。
對散煤,北京實施“煤改電”“煤改氣”“優(yōu)質煤替換”。2015年,核心區(qū)率先實現(xiàn)“無煤化”,2018年全市平原地區(qū)實現(xiàn)基本“無煤化”。如今,改造范圍已經從平原擴展到山區(qū),截至目前,北京已累計完成130余萬戶居民“煤改清潔能源”。
2018年,北京第二輪PM2.5源解析結果顯示,在本地污染源中,燃煤對PM2.5的貢獻率降至3%。可以說,燃煤基本退出PM2.5主要貢獻源行列。
累計230余萬輛老舊機動車被淘汰
近年來,隨著機動車保有量的增長,機動車尾氣排放對大氣污染的貢獻率越來越高。北京開展的三輪源解析顯示,北京本地來源中,移動源占比始終是“最大頭”。
機動車排放控制始終是北京大氣污染治理的重點。2015年,北京全域禁行黃標車,成為全國第一個解決黃標車排放污染問題的城市;2017年,國Ⅰ國Ⅱ汽油車五環(huán)內工作日限行;2019年,國Ⅲ柴油貨車全域禁行……北京分階段制定老舊車淘汰方案,推動累計淘汰老舊機動車230余萬輛。
“淘汰一輛老舊車,每年能減少約83千克污染物排放?!北本┦猩鷳B(tài)環(huán)境局機動車排放管理處副處長連愛萍說,為加速老舊車淘汰,2020年,《北京市進一步促進高排放老舊機動車淘汰更新方案(2020-2021年)》印發(fā),對報廢或轉出在北京市登記注冊的“國三”車給予相應補貼。
淘汰老舊車是移動源污染治理工作的一種手段。近年來,北京市統(tǒng)籌“車、油、路”,運用法治、經濟、技術和行政手段綜合施策。在油品標準上,北京領先全國一至兩個階段。目前率先執(zhí)行最嚴京六B油品標準,源頭推動機動車主要污染物再減排10%-20%。
通過新能源車路權優(yōu)先、公交車率先換新能源等政策,同步加快加氣站、充電站等配套設施建設,北京累計推廣新能源車50余萬輛。
以克論凈 揚塵治理下足“繡花”功夫
除了燃煤和移動源,揚塵污染也是北京大氣污染防治戰(zhàn)的攻堅重點。北京1個月內能落下多少塵土?2018年10月的數(shù)據顯示——1平方公里平均達6.2噸。除了施工、道路、裸地三大揚塵來源,每年春天,北京還面臨外來沙塵輸入的挑戰(zhàn)。
2018年發(fā)布的第二輪PM2.5源解析結果中,揚塵污染在本地排放中的占比升至16%,僅次于移動源。當年,《北京市打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》開始實施,將揚塵作為重點治理的對象之一。從那時起,北京治理揚塵用上了“繡花”功夫。
“塵土在空間、時間上都不固定,量化起來比較困難。”北京市生態(tài)環(huán)境保護科學研究院研究員樊守彬難忘十年前的場景。為了研究道路揚塵,他和同事跑到馬路上,拿著吸塵器采集道路上的塵土,再把樣品帶回實驗室,分析塵土的粒徑和成分。
馬路上車輛穿梭,采樣難免存在安全隱患。于是,研發(fā)人員想到了研發(fā)車載監(jiān)測設備。
2007年初,樊守彬帶領團隊,研制道路塵負荷車載移動監(jiān)測系統(tǒng)。研發(fā)過程中,建立計算模型最難,需要上千條道路現(xiàn)場采樣的原始數(shù)據。為了不影響交通,團隊經常半夜采樣,他們將實驗室搬到遠郊、路邊帳篷里,有時一住就是20多天。
2019年,道路塵負荷車載移動監(jiān)測系統(tǒng)成功應用到北京市揚塵管控工作中。監(jiān)測數(shù)據結合車速和氣象參數(shù)通過綜合計算模型,得出道路塵負荷的數(shù)值?!氨O(jiān)測車投入使用后一年,北京市道路塵負荷率下降了26%?!狈乇蛘f。
“北京‘以克論凈’推進揚塵精細化管控?!北本┦猩鷳B(tài)環(huán)境局土壤生態(tài)環(huán)境處副處長王愛平說,目前,全市搭建了統(tǒng)一的施工揚塵視頻監(jiān)管平臺,粗顆粒物(TSP)監(jiān)測網絡覆蓋各街鄉(xiāng)鎮(zhèn),衛(wèi)星遙感定期巡查裸地,成為指導揚塵管理的有益補充。
2021年,北京的降塵量降至4.1噸/平方公里·月(扣除沙塵),全市粗顆粒物(TSP)濃度同比下降9.2%,道路塵負荷同比下降10.2%。
網格+移動監(jiān)測技術支撐精準執(zhí)法
近年來,有了技術加持,環(huán)境執(zhí)法也更加迅速精準。
2017年,北京市生態(tài)環(huán)境執(zhí)法部門添了新“利器”——熱點網格,可以把全市劃分為網格,依托全市分步建設的小微監(jiān)測站點,對網格實施動態(tài)監(jiān)管分析。哪兒數(shù)值高了,監(jiān)管平臺會自動報警。“執(zhí)法人員不用來回跑腿,執(zhí)法效率大大提高?!北本┦猩鷳B(tài)環(huán)境保護綜合執(zhí)法總隊一級主辦溫保印說。
他記得,熱點網格剛啟用就派上了大用場。當年8月的一天,執(zhí)法總隊前往昌平區(qū)開展“打散治污”專項執(zhí)法?!鞍凑胀#覀円M行長時間排查,才可能找到違規(guī)排放源。而那次,我在熱點網格監(jiān)控平臺上看到一個網格發(fā)出報警信號?!表樦甘荆瑘?zhí)法人員立即趕到信號所在的崔村鎮(zhèn)進行排查,發(fā)現(xiàn)一個工業(yè)大院中有數(shù)家企業(yè)正在生產,其中有的未按要求安裝廢氣收集和處理設施,有的在生產過程中未啟用廢氣處理設施,執(zhí)法人員立即叫停違法行為并調查處理。
溫保印坦言,執(zhí)法人員數(shù)量有限,鋪開執(zhí)法無法覆蓋所有區(qū)域,工業(yè)大院里的小企業(yè)容易成為“漏網之魚”。熱點網格的使用實現(xiàn)了對違法行為的精準打擊。
2018年,執(zhí)法人員又用上了車載監(jiān)測設備。有了它的指引,執(zhí)法人員可快速到達現(xiàn)場取證。溫保印介紹,目前車載設備共有十余套,可以監(jiān)測PM2.5、TVOC等7種污染物。
記者了解到,目前市級生態(tài)環(huán)境部門每天會在每個區(qū)篩選PM2.5、TVOC、TSP濃度明顯偏高的報警網格、每月篩選報警次數(shù)較多或污染物濃度變化呈現(xiàn)規(guī)律性特點的報警網格,并向區(qū)生態(tài)環(huán)境部門推送。區(qū)生態(tài)環(huán)境部門及時對推送的網格開展排查,依法查處大氣環(huán)境違法行為。
如今,“北京藍”已成為日常景象。謝金開坦言,此次“全面達標”,并不意味著北京空氣質量足夠穩(wěn)定了,可以什么都不做了?!霸诂F(xiàn)有效益快、成本低的措施全部實施的情況下,北京未來還將采取更精細化、科學精準的措施,進一步減排?!?/p>
目前,北京市正在編制“十四五”空氣質量持續(xù)改善行動計劃。在謝金開看來,“下一個五年怎么干”是壓力,也是動力。