透过电子显微镜 看看雾霾到底长啥样

Hi临沧2019-12-01 11:48:41

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1月3日,记者来到北京化工大学高分子纳米复合材料实验室采访,观摩通过台式扫描电子显微镜观看雾霾颗粒的实验。


  1月3日,北京化工大学高分子纳米复合材料实验室,副教授、博士生导师刘勇(左二)和工作人员一起操作台式扫描电子显微镜,观看微米级的雾霾颗粒。中国青年报·中青在线记者陈剑/摄

  1月3日,北京化工大学高分子纳米复合材料实验室,副教授、博士生导师刘勇向记者展示使用10天左右的防霾鼻罩的滤芯(左)和新的滤芯。通过肉眼能观察到,使用过的滤芯已明显变黑。中国青年报·中青在线记者陈剑/摄

  北京化工大学的副教授、博士生导师刘勇介绍说,实验采用的样本是使用10天左右的防霾鼻罩的滤芯,通过扫描电子显微镜放大2000倍左右,能清晰地看到附着在滤芯材料纤维上的微米级大小的雾霾颗粒。据他介绍,通过实验看到的主要是固态的雾霾颗粒,有碳酸钙、氧化铁、硫酸盐等,非固态的气溶胶则要通过另外的方式才能看到。

  通过扫描电子显微镜放大2000倍左右,能清晰地看到附着在滤芯材料纤维上的微米级大小的雾霾颗粒。中国青年报·中青在线记者陈剑/摄

  通过扫描电子显微镜放大2000倍左右,能清晰地看到附着在滤芯材料纤维上的微米级大小的雾霾颗粒。中国青年报·中青在线记者陈剑/摄

  通过扫描电子显微镜放大2000倍左右,能清晰地看到附着在滤芯材料纤维上的微米级大小的雾霾颗粒。中国青年报·中青在线记者陈剑/摄

  通过扫描电子显微镜放大2000倍左右,能清晰地看到附着在滤芯材料纤维上的微米级大小的雾霾颗粒。中国青年报·中青在线记者陈剑/摄

  新年前后,北京遭遇持续雾霾天气,据北京市空气重污染应急指挥部新近的消息,北京将延续空气重污染橙色预警至1月4日24时。专家提醒市民减少外出活动,出门做好防护措施。

京津冀遭跨年雾霾核心是解决工业和供暖燃煤污染

  伴着新年的钟声,京津冀在雾霾中跨入2017年。2016年12月31日,京津冀及周边地区49个城市空气质量达重度及以上污染;1月2日,京津冀及周边地区、陕西省共72个城市启动或维持重污染天气黄色及以上预警。

  据中国环境监测总站最新会商结果,预计1月3日—7日,京津冀及周边地区污染物扩散条件整体不利,重污染天气过程将维持,部分地区可能达到严重污染。

  无独有偶,2017年1月1日起,京六车用汽、柴油标准正式实施,预计在2月中旬,中石化北京加油站将全面供应目前最高环保标准的京六油品。使用京六油品能否降低北京PM2.5浓度?对此,中石化北京分公司副总经理佟德健并不乐观。他说,国五、京六油品硫含量不超过10ppm(百万分之一),而燃煤中硫含量是以毫克计算,之间相差上万倍。解决京津冀冬秋季的雾霾问题,核心是解决工业和供暖的燃煤污染问题。

  工业锅炉、民用散烧未有效控制

  中国工程院院士、清华大学环境学院院长贺克斌说:“重霾污染天气的形成,基本不是由于一次排放的颗粒污染物,主要是二次气态污染物的化学转化。在迅速增多的二次污染物中,硫酸盐的质量比约占20%,二氧化硫是重要的前体物。”

  那么,二氧化硫等污染物都从哪里来?贺克斌说,燃煤电厂做到超低排放,排放水平在全世界是最低的。但我国消耗了全世界50%的煤,火电厂烧掉了我国不到50%的煤,其他是用在工业锅炉、窑炉及民用散烧。“从季节来看,秋冬季节散煤燃烧占到了一半,其他季节是工业超过一半。京津冀地区的秋冬季节散煤治理去年已开始做,但范围还非常有限。因此,在工业锅炉和民用散烧的减排上,还有很多减排工作要做。”

  据北京大学环境科学与工程学院提供的数据,2010年京津冀地区居民源对PM2.5、黑碳、有机碳、二氧化硫和氮氧化物年排放总量的贡献率分别为32%、44%、71%、15%和4%。在采暖的1—2月,能源消费量随居民供暖需求而升高,居民源对上述污染物排放的贡献率升高至53%、65%、85%、32%和9%。

  环保部发布的《2015年中国机动车污染防治年报》显示,全国柴油车排放的氮氧化物接近汽车排放总量的70%,颗粒物(PM)超过90%。贺克斌说,机动车排放的污染物里,柴油车占了大头。

  新空气质量标准与国际“低轨”相接

  打开全国城市空气质量实时发布平台,你会看到二氧化硫指标基本是达标的绿色,它为何还是京津冀霾的“主要贡献者”?那是因为我国空气质量标准仅与世卫组织的第一阶段目标值接轨。

  中国科学院大气所研究员王跃思解释说,我国新空气质量标准规定二氧化硫年均浓度为60微克/立方米。“我国这条杠划得太高了,如按照发达国家的20微克/立方米标准,我们基本都超标了。”“发达国家二氧化硫基本都在10微克/立方米以下,仅5—8微克/立方米。”

  我国新空气质量标准规定二氧化氮年均浓度为40微克/立方米,而北京是50微克/立方米,超标了。“虽然我国氮氧化物、二氧化硫浓度都在下降,但目前污染水平还是发达国家10倍左右,但离清洁空气质量目标差得很远。”王跃思说。

  全区域提升油品避免“外地油北京排”

  柴油车是机动车污染排放“大户”。目前,每天进入北京的外地货车约有10万辆,其中2万辆是为北京运输各类生活物资的,约8万辆是过境货车。这些过境货车从外地加了标号低、便宜的柴油,把更高浓度的大气污染排放在了北京。

  佟德健说,北京油品标准持续领先全国一至两个阶段,为解决“外地油北京排”问题,津冀地区预计今年底将全面实施油品的国五标准,只有“全区域油品得到提升”,才能推动空气清洁化。

  民用散煤污染控制是“硬骨头”。北京大学环境科学与工程学院刘俊建议,新增天然气资源应优先用于居民生活。不得不采用煤炭供暖的远郊地区,推广清洁型煤、兰炭、无烟煤等洁净煤,电力、热泵、太阳能等清洁采暖方式。加强燃煤小锅炉和“散小乱污”企业的淘汰治理。

 环保部发布年度十大雾霾谣言:雾霾能堵死肺泡?

  (原标题:环保部门曝光“2016年度十大雾霾谣言”)

  “汽车尾气比空气干净10倍,机动车对雾霾的贡献并没有那么大?” “北京因雾霾严重污染,空气中含抗生素耐药性细菌。”近来,随着今冬雾霾天气频发,一些谣言也趁势而起,究竟真相如何?记者30日晚从北京市环保局获悉,针对今年以来个别媒体和部分公众对雾霾问题的认知误区,为回应社会关切、引导科学认知,环境保护部宣传教育中心和北京市环境保护宣传中心联合曝光“2016年度十大雾霾谣言”,并予以辟谣。

  2016年十大雾霾谣言

  谣言一:微距镜头中的北京雾霾?

  网传视频用4000流明灯光微距镜头下显示出的北京雾霾。视频中,一些细小颗粒四处飘散着,看着确实有点吓人。不少网友纷纷表示以前从来嫌憋的口罩这次一定要戴起来,也有网友观后评论“这样的空气吸进去要死人”。视频获得了近万转发。

  真相:形成雾霾的雾滴、细颗粒物都是肉眼无法看到的,需要借助显微镜仪器。视频所见只是灰尘而已。

  谣言二:汽车尾气比空气干净10倍,机动车对雾霾的贡献并没有那么大。

  一段来自某汽车网站的视频中,在空气重污染天,一位戴着防毒面具的人,把空气质量检测仪伸到了一辆小汽车的尾气排放管口,PM2.5读数从接近500降到了48。得出结论:汽车尾气比雾霾天的空气要干净10倍。

  真相:汽车尾气对pm2.5的大部分贡献是间接产生的,尾气中含有氮氧化物、挥发性有机物(VOCs)等物质,这些都是气体,不会反映在测量pm2.5的空气质量测试仪中。但是这些气体既是产生PM2.5的“原材料”,同时也是 “催化剂”。在北京本地污染源中,机动车排放的污染物对PM2.5的贡献是31.1%,在非采暖季要占到40%。二次转化生成的有机物、硝酸盐、硫酸盐和铵盐,累计占PM2.5的70%。

  谣言三:因为雾霾里存在硫酸铵才发布红色预警?

  12月中旬以来,华北黄淮等地遭遇大范围雾霾天气,在持续性的雾霾阴影下,一些流言也开始在网上滋生。一则在网上流传甚广的消息称,“内部说这次雾霾里主要是含硫酸铵,本来不到红色预警的程度,但因为存在硫酸铵所以才到这个级别。提醒孩子们都不要出门。家里净化器长时间开启。多喝水。原来伦敦有次硫酸铵超标,有好多人没有防护而死亡。”

  真相:按照《北京市空气重污染应急预案》规定,红色预警为预测连续4天及以上出现重度污染,其中2天达到严重污染;或单日空气质量指数(AQI)达到500。硫酸铵不是发布红色预警的标准。11月下旬发表在美国《国家科学院院刊》上的论文《从伦敦雾到中国霾:硫酸盐的持续性形成(Persistent sulfate formation from London Fog to Chinese haze)》指出,在中国,农业氮肥和工业排放产生大量氨气污染,碱性的氨气促进了二氧化硫和氮氧化物的反应过程,形成大量硫酸铵,但也中和了酸性环境,使得中国雾霾在酸碱度上呈现中性。中国雾霾的中性酸碱度尽管并不意味着中国雾霾没有伤害,但不具有伦敦的酸性大雾那样强烈的急性毒性。硫酸铵急性毒性不大,伦敦雾致命元凶为高浓度二氧化硫。

  谣言四:风电站、防护林阻挡大风导致雾霾?

  有人认为,内蒙古建设了大量风电站偷走了北京大风,三北防护林使北方风力衰减,导致雾霾无法被吹散。

  真相:风碰到障碍物绕流是可以恢复的,局部风力发电或局部防护林不会对距离较远的下游风力造成影响,雾、霾形成的根本原因还是因为地面污染物碰上大气静稳条件。目前没有任何的科学研究显示风电场或防护林与雾霾的形成有因果关系。

  谣言五:雾霾不散是因为“核污染”。

  据传,内蒙古鄂尔多斯地下发现大规模铀煤资源,通过燃烧,煤炭中的铀进入到空气中,这是目前国内大范围雾霾的原因。

  真相:雾霾难散主要影响因素为气象条件。铀元素本身是很重的元素,不容易被氧化,不会变成粉尘;而且电厂对排放物都会进行除尘、脱硫脱硝,就是真的有,也应该是留在燃烧残渣里,进入空气中是很微量的。

  谣言六:“煤改气”加剧北京空气污染?

  一篇《天然气锅炉排烟是加剧京城灰霾天气的重要原因》的文章表示,天然气锅炉排烟是造成北京地区“丰富水汽”的主要来源,是加剧灰霾空气的“帮凶”,称北京发展天然气是双刃剑,既有清洁能源的一面,又有排放水汽的负面影响和氮氧化物的污染。

  真相:中科院大气物理所研究员王自发表示,按照我国当前的天然气消耗量计算,每年燃烧天然气产生的气态水在3亿吨左右,假如全部转化成液态水(但实际上不可能全部转化为液态水),平摊在全国人口集中的东部地区(估算面积约360万平方公里),液态水的厚度连0.1毫米/年都不到,仅占大气中可降水量的几十万分之一,影响微乎其微。所以说,“煤改气”不会显著增加北京市大气中的湿度,不是北京地区“丰富水汽”主要来源。

  南开大学冯银厂教授表示,无论是燃煤、燃气还是燃油,都会排放氮氧化物。“煤改气”是否会导致氮氧化物的升高,主要取决于改气之前煤炭的燃烧方式和煤炭品质、改气之后采取的燃烧技术等因素。如果采用了低氮燃烧技术,氮氧化物的排放量就会降低。我国脱硝比脱硫起步晚,近年来大气环境中的氮氧化物浓度下降并不像二氧化硫那么显著。氮氧化物浓度的增加可能会造成二次污染,但这是可控的。而且污染成因和机理非常复杂,不能因为氮氧化物浓度没有明显下降,颗粒物污染依然严重,就说是“煤改气”造成的,这是不科学的。

  谣言七:北京空气质量在逐步恶化?

  有人认为,现在雾霾频发,北京的空气质量不是在好转而是在恶化。

  真相:根据环境保护部监测数据,截至12月27日,2016年北京市PM2.5平均浓度为72微克/立方米,同比下降10.0%(下降8微克/立方米),比2013年下降20%(下降18微克/立方米)。联合国环境规划署今年发布的《北京空气污染治理历程:1998-2013年》评估报告显示:1998至2013年,北京二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)和可吸入颗粒物(PM10)的年均浓度分别显著下降了78%、24%和43%,15年间北京的空气质量得到了持续改善。北京市环保局发布的官方数据显示,2015年与2013年相比,北京的二氧化氮下降了4.7%、可吸入颗粒物下降了6.1%,PM2.5下降了10%左右。此外,美国NASA等国际机构的监测数据也支持北京空气质量持续改善的趋势。

  谣言八:雾霾只能等风来,重污染应急措施没什么用?

  有种观点认为,北京的雾霾只能等风来,重污染期间花费这么大力气实施的各项措施,也没发挥作用把雾霾赶走。

  真相:重污染应急的作用是通过一定的应急减排措施,尽可能地减少污染物排放,降低污染物累积程度,从而最大限度地保障公众身体健康。经专业测算,今年红警期间,采取应急减排措施比不采取措施,PM2.5降低了23%左右,其他污染物平均降低了30%左右。雾霾的产生是一定气象条件下,人类生产生活排放的污染物超出环境容量所致。只有通过相应的治理措施把污染物排放强度降下来,才能从根本上解决空气污染问题,而这需要一个长期的过程。

  谣言九:北京因雾霾严重污染,空气中含抗生素耐药性细菌。

  2016年11月23日,瑞典哥德堡大学抗生素耐药性研究中心四位学者在研究中提到,“从北京雾霾中检测出抗生素耐药性基因”。随后国内部分微信公众号发表题为《呼吸的痛!北京等地雾霾中发现耐药菌》《北京雾霾中含有耐药菌60余种将导致药物失去作用》等文章。11月24日,有媒体发布题为《北京雾霾中发现有耐药菌,“人类最后的抗生素”对它束手无策》的新闻,该新闻在25日被大量媒体、自媒体转载和评论。

  真相:北京市卫计委回应称,细菌的耐药性和致病性是完全不同的概念,耐药性的增加不意味着致病性的增强。国内外多位专家表示,细菌耐药与雾霾无关,雾霾不产生耐药基因,雾霾与耐药菌无必然的因果联系。细菌耐药性的获得是由于进化选择和抗生素等诱导选择引起,并非由雾霾引起。雾霾中的危害因子主要为化学污染物,对呼吸系统、心血管系统等存在不利健康影响,微生物引起的健康风险很小。

  谣言十:雾霾堵死肺泡?北京肺癌发病率远高于全国,呈现年轻化趋势,空气污染是元凶。

  雾霾影响健康毋庸置疑,但网上流传的一些说法却是五花八门:北京肺癌发病率远高于全国,呈现年轻化趋势,空气污染是元凶?80个PM2.5 微粒可以堵死一个肺泡?雾霾会让鲜肺六天变黑肺?吸一天雾霾就可能导致偏瘫?雾霾会导致不孕不育?雾霾让人折寿5年半?

  真相:钟南山院士近日发布声明,称“雾霾致癌的资料有不少是断章取义,夸大其词或肆意篡改”,澄清《别拿雾霾开玩笑了,它是一级致癌物质》文章存在概念错误,并非本人所写,并就引用相关数据致歉,表示“可能引起公众的过度恐慌”。2003年-2012年间,除去老龄化因素,北京肺癌年平均增长率为1.2%。 2011年北京市肺癌年龄标准化发病率为23.53/10万,而全国可比的最新肺癌标化发病率为25.34/10万,可见北京市肺癌发病率略低于全国平均水平。北京市2011年肺癌发病中位年龄为71岁,相现对于2002年肺癌发病中位年龄69岁增长了2岁,可见北京市肺癌发病并没有年轻化趋势。其他如“80 个 PM2.5 微粒可以堵死一个肺泡?雾霾会让鲜肺六天变黑肺?吸一天雾霾就可能导致偏瘫?雾霾会导致不孕不育?雾霾让人折寿5年半?”等传言,无科学根据,已被相关权威机构证实为谣言。

来源:中青在线


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